中文（繁體）
中文（簡體）
English
中六物理：光電效應 第一份（光子能量、功函數與截止電壓）
中六物理：光電效應 第一份（光子能量、功函數與截止電壓）
第一份由光子能量入手：先算 E = hf，再減功函數得最大動能，最後把動能換成截止電壓。所有題目用 h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s、c = 3.00 × 10⁸ m/s、1 eV = 1.60 × 10⁻¹⁹ J。
快速答案 3.315×10⁻¹⁹ J（2.07 eV）；4.97×10⁻¹⁹ J；4.83×10¹⁴ Hz；電流增大而動能不變；1.8×10⁻¹⁹ J（1.125 eV，截止電壓 1.125 V）；501 nm；動能不變；2.64 eV；3.99×10⁻¹⁹ J 與 1.98×10⁻¹⁹ J；錯在混淆光強與頻率。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 25 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中六物理：光電效應 |
| 適用年級 | 中六 |
02 題目（10 題）
- 基礎一個光子頻率為 5.0 × 10¹⁴ Hz。光子能量是多少 J？折合多少 eV？（h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s，1 eV = 1.60 × 10⁻¹⁹ J）
- 基礎某光波長 400 nm。頻率是多少？一個光子的能量是多少 J？
- 基礎某金屬功函數為 2.0 eV。以 J 表示是多少？紅限頻率是多少？
- 基礎入射光頻率已高於紅限，現只把光強增大一倍（頻率不變）。光電流與最大動能分別怎樣變？
- 進階某金屬功函數為 2.0 eV，入射光子能量為 5.0 × 10⁻¹⁹ J。最大動能是多少 J 及多少 eV？截止電壓是多少？
- 進階某金屬功函數 2.48 eV。它的紅限波長是多少 nm？
- 進階同一金屬、同一頻率下把光強由 I 增至 2I。光電流與最大動能怎樣變？為甚麼？
- 挑戰波長 300 nm 的光照射某金屬，量得截止電壓為 1.5 V。求入射光子能量（eV）及該金屬功函數（eV）。
- 挑戰某金屬的最大動能對頻率作圖為直線，斜率為 h。已知 f = 6.0 × 10¹⁴ Hz 時最大動能為 2.0 × 10⁻¹⁹ J，求 f = 9.0 × 10¹⁴ Hz 時的最大動能，以及該金屬功函數（J 及 eV）。
- 錯題重練有學生寫「把光強加大就可以令最大動能上升，最終打出電子」。這句話錯在哪裏？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 3.315 × 10⁻¹⁹ J，即 2.07 eV | 6.63 × 10⁻³⁴ 乘 5.0 × 10¹⁴ 得 3.315 × 10⁻¹⁹ J，再除以 1.60 × 10⁻¹⁹ 得 2.07 eV。 |
| 2 | 7.50 × 10¹⁴ Hz，能量 4.97 × 10⁻¹⁹ J | 3.00 × 10⁸ 除 400 × 10⁻⁹ 得 7.50 × 10¹⁴ Hz，乘 h 得 4.97 × 10⁻¹⁹ J。 |
| 3 | 3.2 × 10⁻¹⁹ J，紅限頻率 4.83 × 10¹⁴ Hz | 2.0 乘 1.60 × 10⁻¹⁹ 得 3.2 × 10⁻¹⁹ J；除以 h 得 4.83 × 10¹⁴ Hz，低於此頻率無論多強都不會發射電子。 |
| 4 | 光電流約增大一倍，最大動能不變 | 光子數目加倍即每秒打出更多電子；每個光子能量不變，故單個電子的最大動能不受影響。 |
| 5 | 1.8 × 10⁻¹⁹ J，即 1.125 eV；截止電壓 1.125 V | 光子 5.0 × 10⁻¹⁹ J 減功函數 3.2 × 10⁻¹⁹ J 得 1.8 × 10⁻¹⁹ J，除以 1.60 × 10⁻¹⁹ 得 1.125 eV，數值上即 1.125 V。 |
| 6 | 約 501 nm | 功函數 3.968 × 10⁻¹⁹ J，λ₀ = hc / W，代入得 5.01 × 10⁻⁷ m 即 501 nm。 |
| 7 | 電流加倍，最大動能不變，因為每個光子能量只由頻率決定。 | 光強加倍等於每秒光子數加倍，電子數目按比例增加；但單光子能量 hf 不變，故最大動能封頂不動。 |
| 8 | 光子能量 4.14 eV，功函數 2.64 eV | hc/λ 得 6.63 × 10⁻¹⁹ J 即 4.14 eV，減去 1.5 eV 的截止電壓得功函數 2.64 eV。 |
| 9 | 動能 3.99 × 10⁻¹⁹ J；功函數 1.98 × 10⁻¹⁹ J 即 1.24 eV | 頻率加 3.0 × 10¹⁴ Hz 即能量加 hΔf = 1.989 × 10⁻¹⁹ J，得 3.99 × 10⁻¹⁹ J；功函數等於 hf 減動能得 1.98 × 10⁻¹⁹ J。 |
| 10 | 錯在混淆光強與頻率：光強只增光子數目，能否發射電子取決於頻率是否高於紅限。 | 若頻率低於紅限，單光子能量不足，無論光強多大都不會發射電子；光強只影響電流大小。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。
