Условие задачи:
Работа выхода электронов из материала катода трубки 2 эВ. Катод облучается потоком фотонов с некоторой энергией. Какова эта энергия, если задерживающий потенциал 10 В?
Задача №11.2.20 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
Aвых=2 эВ, Uз=10 В, E−?
Решение задачи:
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта E идет на совершение работы выхода Aвых и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону meυ22. Поэтому:
E=Aвых+meυ22(1)
Если изменить полярность источника напряжения в установке для исследования фотоэффекта, то электрическое поле между катодом и анодом будет тормозить фотоэлектроны. При задерживающем напряжении Uз фототок становится равным нулю. При этом по закону сохранения энергии справедливо равенство:
meυ22=eUз(2)
Здесь me — масса электрона, равная 9,1·10-31 кг, e — модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
Принимая во внимание равенство (2), уравнение (1) примет вид:
E=Aвых+eUз
Задача решена в общем виде, теперь посчитаем численный ответ (1 эВ = 1,6·10-19 Дж):
E = 2 \cdot 1,6 \cdot {10^{ — 19}} + 1,6 \cdot {10^{ — 19}} \cdot 10 = 19,2 \cdot {10^{ — 19}}\;Дж
Ответ: 19,2·10-19 Дж.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
11.2.19 Для полной задержки фотоэлектронов, выбитых из металла излучением с длиной волны
11.2.21 Энергия фотона, поглощаемого цезиевым фотокатодом, равна 5 эВ. Чему равна величина
11.2.22 Излучение какой частоты падает на поверхность фотокатода из цезия, если для прекращения