为什么遏止电压与最大初动能有关系
当光照射到金属表面时，金属中的电子吸收光子能量后逸出，形成光电子。这些光电子具有不同的运动速度，其中动能最大的光电子称为最大初动能光电子。若在光电管两端施加反向电压，电场会对光电子产生阻碍作用，使其减速。当反向电压逐渐增大，光电子的动能不断被消耗，直到某一电压值时，即使具有最大初动能的光电子也法到达阳极，此时电路中电流为零，这个反向电压就是遏止电压。遏止电压的本质是通过电场力做功抵消光电子的动能。根据能量守恒定律，光电子的最大初动能等于它克服电场力所做的功。设电子电荷量为e，遏止电压为Uc，则电场力对电子做的功为eUc，而光电子的最大初动能为Ek，两者在数值上必然相等，即Ek=eUc。这一关系表明，遏止电压直接反映了光电子的最大初动能大小：最大初动能越大，所需的遏止电压越高；反之，遏止电压越小，说明光电子的最大初动能越小。
爱因斯坦光电效应方程进一步揭示了这一联系。该方程指出，光电子的最大初动能Ek=hν-W0，其中h为普朗克常量，ν为入射光频率，W0为金属的逸出功。结合Ek=eUc，可得eUc=hν-W0，即Uc=(h/e)ν - W0/e。对于特定金属，逸出功W0是常数，因此遏止电压Uc与入射光频率ν呈线性关系，其斜率为h/e。这一线性关系不仅验证了光的粒子性，也通过实验测量遏止电压与频率的关系，可精确计算出普朗克常量。
在实验中，通过调节反向电压并观察电流变化，可直接测得遏止电压。由于遏止电压与最大初动能存在确定的数量关系，这一测量成为研究光电效应规律的关键手段。它将微观粒子的动能与宏观可测的电压联系起来，为量子理论的建立提供了重要实验依据。这种联系的本质，是能量转化与守恒在微观过程中的直接体现，也是电场对带电粒子作用规律的必然结果。