Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Квантовая физика => Фотоэффект. Фотоны => : Антон Огурцевич 21 October 2014, 20:42

: До какого потенциала зарядится пластинка при непрерывном действии света?
: Антон Огурцевич 21 October 2014, 20:42

Изолированная металлическая пластинка освещается светом с длиной волны 450 нм. Работа выхода электронов из металла 2 эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при непрерывном действии света?

: Re: До какого потенциала зарядится пластинка при непрерывном действии света?
: Виктор 21 October 2014, 22:01

Решение: пластинка, теряя фотоэлектроны, заряжается положительно. Её потенциал будет расти до тех пор, пока кинетическая энергия выбитых электронов не станет равна работе тормозящего электрического поля, возникшего при эмиссии электронов. По уравнению Эйнштейна
\[ E=A+E_{k\max}, \]
здесь E = h∙c / λ – энергия падающего фотона, λ – длина волны, h = 6,63 ∙ 10^–34 Дж ∙ с  - постоянная Планка, с = 3∙10⁸ м/с – скорость света, A = 2 эВ  = 2∙1,6∙10^–19 Дж – работа выхода электрона, E_kmax – максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов, которую легко определить, зная задерживающий потенциал: E_kmax = e∙φ,  e = 1,6 ∙10^-19 Кл – заряд электрона. Таким образом
\[ \begin{array}{l} {\frac{h\cdot c}{\lambda } =A+e\cdot \phi ,} \\ {\phi =\frac{h\cdot c}{\lambda \cdot e} -\frac{A}{e} =\frac{6,63\cdot 10^{-34} \cdot 3\cdot 10^{8} }{450\cdot 10^{-9} \cdot 1,6\cdot 10^{-19}} -\frac{3,2\cdot 10^{-19}}{1,6\cdot 10^{-19}} =4,76.} \end{array} \]
Ответ: 4,76 В.