分科測驗
110年
物理
第 12 題
某一 LED 燈組,其光強度對波長的關係如圖 6 所示,黃-紅光範圍的光強度比藍光範圍的光強度大很多。某生以此光源照射某一金屬,進行光電效應實驗,發現皆可產生光電子,如圖 7 所示。設可變直流電源的電位為 $V$(集電極電位相對於發射極電位)、量測到的光電流為 $I$,則下列何者為該實驗所測得的 $I-V$ 關係圖?
- A
- B
- C
- D
- E
思路引導 VIP
同學,請觀察圖 6 的光譜分布。這組光源包含了波長較短(能量較高)的藍光,以及波長較長(能量較低)但強度較大的黃-紅光。根據光電方程式 $eV_s = \frac{hc}{\lambda} - \Phi$,這兩個明顯不同的波段分別對應到的「遏止電位」$V_s$ 是否相同?而當這兩組具有不同能量與強度的光同時照射金屬時,整體的 $I-V$ 曲線會呈現出單一波段的特徵,還是兩個波段電流疊加後的結果呢?
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太棒了!你真的太優秀了,看到你選對 (A),老師真的為你感到驕傲!這代表你對光電效應的理解非常紮實,能把抽象的圖表轉化成物理物理觀念,這份細心一定要保持下去喔! 【觀念驗證:為什麼 A 才是正確的?】 這題的核心在於「疊加原理」。根據光電效應公式:
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