Question

契約

なんで失うとこういう式なるのか分からないのと、電位の向きがP→Cの向きの理由がわかりません

電させる。気
Pa以下の圧
は②極
1) 物体によっ
界によって
した。後に、
1-4
+
Vの電圧
じる加速
14
て水平に
を入れる
ただし,
の大き
0.26
めよ。
トン効
[26
ただし,
27
陰線の粒子は原子よりはるかに軽いので、原子の構成要素だろうと推測された。
光電効果
右図の光電管装置で, 金属板 Cへの入射光の波長を
変えて実験したところ、m〕 より長い波長の光では光
果が起こらなかっ気量光速を4m/s), ブランク 売 c
数をn's], 電子の電気量を fe[] とする。
(1) 金属板Cの仕事関数 W〔J〕 はいくらか。
の最大値K [J] はいくらか。
[ (2) 波長入[m〕 (入<入) の光を入射させた場合.Cから飛び出す電子の運動エネル
(3) 波長の光を当て, PC間の電圧を0Vから少しずつ増加させたところ、電圧
この電圧 V を 入 入.h.c.
題 93
SP 問題文を読み解く。
| (1) [入 〔m〕 より長い波長の光では光電効果
が起こらなかった。｣→「波長入 [m]のとき
の光子のエネルギーが, 金属板の仕事関数
に相当する｡｣
(3) 「電圧がVo〔V〕 になったとき, 電流が流
れなくなった。｣→「電子の運動エネルギー
のほうが電界のする仕事の大きさよりも大
きい間は電流が流れる。｣ しかし,電界が
電子にする仕事の大きさと, 電子の運動エ
ネルギーが等しくな
11/12m
-mv² > eVo
り,さらに電子の運
動エネルギーのほう
が小さくなると,電
流は流れなくなる。
センサー 142]
になったとき。
流が流れなくな
を用いて表せ。 また,このとき,PとCではどちらの電位が高いか。
光の粒子性と波動性
E=hv, c=và
センサー 143
光電効果における, 光電子
の運動エネルギーの最大値
Ko 光子のエネルギーhv,
仕事関数Wの関係式
Ko=huW
11/12m
Je
-mv² < eV,
P
光
PHO
wwwwwwww
428429438
SP 関係するグラフや図を思い出す。
光電効果とは,
光が当たると
0
-W
金属
(1) (2) 電子の運動
エネルギー
Ko
金属の限界
振動数 vo
直流電源
電子が
飛び出す
「光の振動数 v
Wは金属の仕事関数
グラフは、金属から飛び出す電子
の運動エネルギーの最大値を表す。
- (J)
【解答 (1) 光の波長が入。 のときの振動数をvo [Hz] とすると,
he
W=hvo, c=vo より W=hv= 20
(2) 光の波長が入のときの振動数をv [Hz] とすると.
hc (λ₁-2)
Ko=hv-W=
he he
2 20
220
(3) (2)の運動エネルギーをもった電子が電界から -eV [J] の
仕事をされて運動エネルギーをすべて失うので
hc (-A)
-eVo=0-Ko= Mo
hc (-A)
ゆえに, Vo=
-(V)
edda
電界は、電子にPCの向きに力を及ぼしながら、負の仕事
をしたので, Cのほうが電位が高い。
⑥
27
B
(例
OF
30
30 粒子性と波動性 269
W
(2)
(

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ジャスタウェイ

まず光電管装置の仕組みを考えます。

金属板Cに光を当たり電子がエネルギーを受けると、そこに留まるエネルギーから余分にはみ出たエネルギーが運動エネルギーとなり、電子が飛び出します。

電流とは電子の運動によるものであり、電子が運動する向きと逆の方向に流れます。つまり今回はP→Cの向きに電流が流れているということです。

また、電流が0になるということは電子が運動しない、つまり電子の運動エネルギーが0ということです。

ここで電位というのは1Cの点電荷が受けるエネルギーだから、電子が受けるエネルギーは－eV₀となります。

あるエネルギーを受けたときの電子の運動エネルギーの変位は、
ΔK＝K(後)－K(前)
で表せます。

ここで、
(電子の受けるエネルギー)＝ΔK
と考えられるから、
－eV₀＝0－K₀
という式が立てられるわけです。

最初に戻って考えると、電流はP→Cに流れていました。
電流が0になるためには、電流の向きと逆方向に電圧をかけなくてはなりません。

電圧をC→PにかけるということはCの方が電位が高いというわけです。

契約

めっちゃわかりやすいです。今後も教えて欲しいです