もちろんです!以下がブログ記事全文になります。Ameblo風のレイアウトと口調を意識していますので、そのままコピペして使えます✨
1.問題文はこちら☘️
光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iの関係を調べると、図のようになった。
電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問に答えよ。
(1) 陰極から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値はいくらか。
(2) 電極の金属をより仕事関数が大きいものに変えると、Vmはどのようになるか。
(3) 陰極の金属をもとの金属にもどして、より大きな振動数の光を陰極にあてた。このとき、Vmはどのようになるか。
🔍 解法のポイント&ワンポイント雑談
【ポイント1】V–I特性から読み取る「運動エネルギー」
この問題でカギになるのが、打ち切り電位 VmV_m!
電流がゼロになる陽極電位のことを指しますが、これは光電子が持つ運動エネルギーの最大値と関係しています。
その関係はこんなふうに表せます👇
Kmax=eVmK_{\rm max} = eV_m
つまり、光電子が持つ最大の運動エネルギーは、この打ち切り電位に電気素量 ee をかけるだけで求められるんです✨
【ポイント2】金属を変えたらどうなる?
もしも、金属をより仕事関数が大きいものに変えたらどうなるか…。
これはつまり、「光電子が飛び出すのにもっとエネルギーが必要になる」ということ。
同じ光を当てても、電子は前ほど勢いよく飛び出せないので、
→ 打ち切り電位 VmV_m は小さくなります!
【ポイント3】光の振動数を上げると?
今度は、もとの金属に戻して、光の**振動数(つまりエネルギー)**を上げたときのお話。
光の振動数が大きいほど、1個の光子が持つエネルギー hνh\nu は大きくなります。
Kmax=hν−ϕK_{\rm max} = h\nu - \phi
この式に従えば、光電子の運動エネルギーが増える → 打ち切り電位 VmV_m も大きくなるってことですね✨
🎥 動画で解説!
https://youtu.be/WlMWO286xlo
タイトル:【高校物理】【光電効果】光電管の陰極にあてる光の強さと振動数を一定にして、陰極に対する陽極の電位Vと流れる光電流Iとの関係を調べると、図のようになった。電気素量をeとし、図中の記号を用いて、次の各問…
チャンネル名:理数個別チャンネル
図の読み取り方や、打ち切り電位とエネルギーの関係がサクッと理解できる内容です📺
ぜひ、動画でもしっかり確認してみてくださいね!
最後に・・・
今日の問題、いかがでしたか?
見た目はちょっととっつきにくいV–Iグラフ。でも「どの電子が、どれだけのエネルギーで飛び出すか」を考えると、ちょっと面白くなってきませんか?
物理って、見えない世界をどうイメージするかが勝負です🔥
焦らず、少しずつ“見えるように”していきましょう!
それではまた次の記事でお会いしましょう♪
今日もおつかれさまでした~!!応援してます📣😊