Червона межа фотоефекту
для цезію становить 642 нм.
Визначте, яку затримуючу напругу
необхідно прикласти, щоб затримати фотоелектрони, які вириваються із цезію під дією випромінювання з довжиною хвилі
250 нм. (Оформлення розв'язку
задачі)
Ответы
Ответ:
Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися формулою для залежності енергії фотона від його довжини хвилі:
E = hc/λ
де h - стала Планка, c - швидкість світла в вакуумі, λ - довжина хвилі.
Енергія фотона може бути використана для визначення максимальної кінетичної енергії електрона, який виходить з металу під дією цього фотона:
K = E - W
де K - кінетична енергія електрона, E - енергія фотона, W - робот робота висвітлюваного металу (випускна робота).
Затримувальна напруга може бути використана для визначення максимальної кінетичної енергії електрона, який може пройти через затримуючу напругу:
K = eV
де e - елементарний заряд, V - затримувальна напруга.
Якщо максимальна кінетична енергія електрона, який виходить з металу під дією фотона, дорівнює максимальній кінетичній енергії електрона, який може пройти через затримуючу напругу, то електрони не будуть проходити через затримуючу напругу.
Отже, для затримання фотоелектронів з довжиною хвилі 250 нм потрібна затримувальна напруга V, така що:
hc/λ - W = eV
Підставимо дані:
h = 6.626 x 10^-34 Дж∙с
c = 2.998 x 10^8 м/с
λ = 250 x 10^-9 м
W = hc/λ0, де λ0 = 642 x 10^-9 м - довжина хвилі для цезію
e = 1.602 x 10^-19 Кл
Отримаємо:
W = hc/λ0 = (6.626 x 10^-34 Дж∙с) x (2.998 x 10^8 м/с) / (642 x 10^-9 м) = 3.096 x 10^-19 Дж
E = hc/λ = (6.626 x 10^-34 Дж∙с) x (2.998 x