107 學年度指定科目考試物理考科 第 一 題 (3)

財團法人大學入學考試中心基金會

一組學生在做完電子荷質比實驗後,想到可使用其中的「亥姆霍茲線圈」測量光電效應實驗中光電子的動能。經討論後,將實驗裝置安排如圖10所示,其中兩線圈的中心軸沿著 x 軸方向,而光電效應實驗的兩個金屬電極與可調變的直流電源相接,在負極中央開洞,使得光電子以垂直 x 軸的方向入射兩線圈中央的磁場區,回答下列問題:

圖10
  1. 學生欲測量金屬電極的功函數,但只有兩個入射光頻率 f_1、f_2 可使用,且 f_1<f_2,因此將亥姆霍茲線圈中的電流分別調整為 i_1、i_2,且 i_1<i_2。試在答案卷上的作圖區以 f 為橫軸,{R_m}^2 為縱軸作圖,並說明如何利用 f_1、f_2 與 i_1、i_2,以決定功函數。(3分)
開始練習