Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Квантовая физика => Фотоэффект. Фотоны => : Антон Огурцевич 08 June 2014, 23:31
-
Облучение литиевого фотокатода производится фиолетовыми лучами, длина волны которых 400 мкм. Определить скорость фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта для лития равна 520 мкм.
-
Решение: фотоэффект — это явление испускания электронов веществом под действием света. Поглощая квант света, электрон приобретает энергию фотона. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на величину работы выхода A (работа выхода это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла). Поэтому максимальная кинетическая энергия электронов после вылета (если нет других потерь) равна (уравнение Эйнштейна для фотоэффекта)
\[ \begin{array}{l} {E_{k} =E-A,{\rm \; \; \; \; \; \; }E_{k} =\frac{m\cdot \upsilon ^{2} }{2} ,{\rm \; \; \; \; \; \; \; }E=\frac{h\cdot c}{\lambda } ,{\rm \; \; \; \; \; }A=\frac{h\cdot c}{\lambda _{k}},} \\ {\frac{m\cdot \upsilon ^{2}}{2} =\frac{h\cdot c}{\lambda } -\frac{h\cdot c}{\lambda _{k} },} \\ {\upsilon ^{2} =\frac{2\cdot h\cdot c}{m} \cdot \left(\frac{1}{\lambda } -\frac{1}{\lambda _{k}} \right),} \\ {\upsilon =\sqrt{\frac{2\cdot h\cdot c\cdot \left(\lambda _{k} -\lambda \right)}{m\cdot \lambda \cdot \lambda _{k}}}.} \end{array} \]
Здесь c = 3∙108 м/с – скорость света, масса электрона m = 9∙10–31 кг, постоянная планка h = 6,63∙10–34 Дж∙с, λ = 400 мкм, λk = 520 мкм – красная граница.
Ответ: 1,588 ∙ 104 м/с = 15,9 км/с.