図１
図1は光電効果を調べる実験装置である。２枚の金属板P，Kを電極として封じ込めた真空管に２つの電池と可変抵抗器Cを用いて電圧をかけている。電極Kに単色光を当てたときに流れる光電流を直流電流計によって測定し、電極P、K間にかかっている電圧は直流電圧系によって測定する。可変抵抗器には光電流に比べて十分大きな電流を流しておき、電極P,K間の電圧を可変抵抗器の接点の位置によって変えられるようにしている。
図２
図２は、電極Kに対する電極Pの電位を V〔V〕、光電流を I〔A〕として両者の関係をグラフにしたものである。V〔V〕が －V0〔V〕よりも低いところでは電流は流れず、V が正で十分大きいときには、I0〔A〕の電流が流れる。
電極Kにあてる単色光の振動数を f〔㎐〕、プランク定数を h〔J‣s〕、電子の質量を m〔㎏〕、および電化を－e〔C〕として、以下の問いに答えなさい。
問1 電極Kからとびだす電子の最大の御速さを、Ｖ0を用いて表しなさい。
問２ 電極Ｋから１秒間に飛び出す電子の数は何個か求めなさい。
問３ 電極Ｋの金属の仕事関数を求めなさい。
問４ この金属でとび出させることのできる光の限界振動数を求めなさい。
問５ 光電効果の実験で光の振動数を大きくすると、電位Ｖ〔Ｖ〕と光電流Ｉ〔Ａ〕の関係はどのように変化するかを図示しなさい。
問６ 上の実験で光の強さを大きくすると、電位Ｖ〔Ｖ〕と光電流Ｉ〔Ａ〕の菅駅はどのように変化するかを図示しなさい。
【問題文PDF】
【解説】
【解説PDF】
コメント