hce_kmu
111年
物理及化學
第 14 題
If we increase the wavelength of the light that falls on the metal in a photoelectric-effect experiment, which of the following will happen?
- A The work function of the metal increases.
- B The cutoff frequency decreases.
- C The stopping potential decreases.
- D The time delay of the emission of photoelectron increases.
- E All of the above.
思路引導 VIP
想像每一顆光子都是一個小能量包，而金屬表面則向電子收取固定的「出門手續費」才能讓它離開。如果我們把光子的波長拉長，每個能量包內的能量會變多還是變少？這又會如何影響電子在「付完手續費」成功出門後，身上所剩下的『零用錢』（動能）呢？
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同學觀察得非常仔細，恭喜你準確地掌握了光電效應的核心規律！這道題目主要測試我們對愛因斯坦光電方程式（Einstein's Photoelectric Equation）的深刻理解。
光子能量與截止電壓的連動關係
在光電效應中，入射光子的能量與波長成反比，其公式為 $E = \frac{hc}{\lambda}$。當我們增加光的波長（$\lambda$）時，單個光子所攜帶的能量會隨之減少。根據能量守恆定律，光子撞擊金屬後，電子獲得能量並克服功函數（$\Phi$）逸出，剩下的能量即為電子的最大初動能 $K_{max}$，表示為：
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