【红光和紫光哪个遏止电压小】在光电效应实验中,不同颜色的光(如红光和紫光)对金属表面产生的光电效应效果不同。其中,遏止电压是衡量光电效应中电子最大动能的重要参数。通过分析红光与紫光的特性,可以得出它们在相同条件下所产生的遏止电压大小关系。
一、基本原理回顾
根据爱因斯坦光电效应方程:
$$
E_k = h\nu - W
$$
其中:
- $ E_k $ 是光电子的最大初动能;
- $ h $ 是普朗克常数;
- $ \nu $ 是入射光的频率;
- $ W $ 是金属的逸出功。
而遏止电压 $ U_0 $ 与最大初动能的关系为:
$$
eU_0 = E_k = h\nu - W
$$
因此,遏止电压与入射光的频率成正比,频率越高,遏止电压越大。
二、红光与紫光的比较
光的种类 | 频率(Hz) | 波长(nm) | 遏止电压(V) | 备注 |
红光 | 约 4.3×10¹⁴ | 约 650 | 较小 | 频率低,能量小 |
紫光 | 约 7.5×10¹⁴ | 约 400 | 较大 | 频率高,能量大 |
从上表可以看出,紫光的频率高于红光,因此其对应的光子能量更大。在相同金属材料下,紫光照射时产生的光电子最大动能更高,从而需要更高的遏止电压来阻止这些电子到达阳极。
三、结论
综上所述,在相同的实验条件下,红光的遏止电压小于紫光的遏止电压。这是因为红光的频率较低,光子能量较小,导致光电子的最大初动能较小,所需的遏止电压也较低。
总结:
红光和紫光相比,红光的遏止电压更小。这一结论基于光电效应的基本原理,即遏止电压与入射光频率成正比。