03 题型技巧课：光电管电路分析

题型特征

根据光电管电路图分析光电流。

光电流

由光电子产生的电流叫光电流，

光电流大小看单位时间到对面的光电子数。（因为有些光电子因为方向的原因，可能到达不了对面）

注意

光电流大小看单位时间到对面的光电子数，而不看光电子的初始动能。因此如果已经能发生光电效应了，加大光的频率 $v$ 并不会改变光电流。改变 $n$（单位时间发出的光子数）才会改变光电流大小。

光电流三问

出没出来？出来多少？

到对面的成功率是多少？

出没出来？出来多少？

出没出来看频率：

频率 ≥ 截止频率时能发生光电效应，有光电子出来。

出来多少看 $n$，而不看 $v$：（$\mathrm{光}\mathrm{强}=nhv$）

在光电效应能发生的前提下，光的 $n$ （单位时间发出的光子数）越大，光电子出来越多。

到对面的成功率是多少？

看电路给光电管施加的电压。

下图中的电源电流方向相反。

正向电压

产生动力，增加到对面的成功率。

正向电压对光电流的影响

光照条件不变时：

增大正向电压，光电流先增加，后不变。

不变时的电流叫饱和光电流 $I_m$。

$I_m$ 可以理解为所有出来的光电子都跑到对面时的电流，是当前光照下电流的最大值。

同种频率的光，$I_m$ 大小只与光强有关，与电压无关。

反向电压

产生阻力，减少到对面的成功率。

判断电压是正向反向：看光电管窗口和电源正极是不是同一边。

反向电压越大，光电流越小。

遏止电压 U_C

使光电流恰好为 0 时的反向电压叫遏止电压 $U_C$

频率越大，$U_C$ 越大。

影响光电流的因素

频率决定有无，

光强、电压共同决定大小。

没有光电流的原因

可能原因 1：没出来。入射光频率不够，没有产生光电效应。

可能原因 2：出来了没到对面，反向电压 ≥ $U_C$

例题

题 1

TIP

只要能出来且是正向电压，一定有光电流，不要管光强。

解

$C$

题 2

解

$BD$

题 3

解

$A$

题 4

解

D 已经能发生光电效应的情况下，只有增大光强的 $n$，才会让电流示数增大，改变 $v$ 没有任何影响。

$AC$

题 5

TIP

养成好习惯，先看电压是正向反向

解

$D$

题 6

解

$BC$

题 7

解

$ACE$