Вакуумный фотоэлемент состоит из центрального катода (вольфрамового шарика) и анода (внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Ко...
Условие:
Вакуумный фотоэлемент состоит из центрального катода (вольфрамового шарика) и анода (внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Контактная разность потенциалов между электродами U0 = 0,6 В ускоряет вылетающие электроны. Фотоэлемент освещается светом с длиной волны λ = 230 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U надо приложить между
Решение:
Для решения этой задачи, нам понадобятся некоторые физические константы и формулы.
-
Закон Столетова: кинетическая энергия электрона, вылетающего из металла, равна разности энергии фотона и работы выхода электрона из металла: K = h * f - φ, где K - кинетическая энергия электрона, h - постоянная Планка, f - частота света, φ - работа выхода электрона из металла.
-
Длина волны света и его частота связаны следующим соотношением: c = λ * f, где c - скорость света, λ - длина волны света, f - частота света.
-
Задерживающая разность потенциалов U связана с кинетической энергией электрона следующим образом: U = K / e, где e - элементарный заряд.
Теперь, приступим к решению задачи.
-
Найдем частоту света: f = c / λ, где c - скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с), λ - длина волны света (230 нм = 230 * 10^-9 м). Подставим значения и найдем частоту света.
-
Найдем работу выхода электрона из металла. Для вольфрама, работа выхода электрона составляет примерно 4,5 эВ (электрон-вольт). Переведем ее в джоули, учитывая, что 1 эВ = 1,6 * 10^-19 Дж.
-
Найдем кинетическую энергию электрона: K = h * f - φ, где h - постоянная Планка (примерно 6,63 * 10^-34 Дж * с).
-
Найдем задерживающую разность потенциалов: U = K / e, где e - элементарный заряд (примерно 1,6 * 10^-19 Кл).
Подставим все значения и найдем задерживающую разность потенциалов U.
Обратите внимание, что для точного решения задачи может потребоваться более точная информация о работе выхода электрона из металла и других параметрах фотоэлемента.