Построить ВАХ(вольт амперная хаарктеристика) внешнего фотоэффекта для разных работ выхода при прочих равных.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для построения ВАХ внешнего фотоэффекта для различных работ выхода при прочих равных условиях, следует использовать уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

[E_{\text{кин}} = h\nu - W]

где (E_{\text{кин}}) - кинетическая энергия вылетающего фотоэлектрона, (h\nu) - энергия фотона, а (W) - работа выхода.

Для разных значений работы выхода (W) построим графики, используя уравнение выше и закон сохранения энергии для фотоэффекта:

[h\nu = E_{\text{кин}} + W]

Подставляя в это уравнение значения для кинетической энергии, можно определить зависимость между напряжением и силой тока внешней цепи.

Например, для трех различных работ выхода (W_1 < W_2 < W_3), можно получить следующие графики ВАХ:

Для (W_1):

При подаче на фотоэлемент света с энергией фотонов (h\nu1), все фотоэлектроны с энергией (E{\text{кин}} < h\nu_1 - W_1) не смогут выйти из материала, поэтому ток будет равен нулю.Когда (E_{\text{кин}} = h\nu_1 - W_1), начнут выходить фотоэлектроны, и ток будет появляться. Значение тока будет расти с увеличением напряжения на выходе.

Для (W_2):

При увеличении работы выхода (W_2), минимальная энергия фотонов (h\nu_2), необходимая для выхода фотоэлектронов, увеличивается. Соответственно, начальная точка на графике будет смещена ближе к нулевой оси напряжения.

Для (W_3):

При (W_3) фотоэлектроны будут выходить из материала только при подаче на фотоэлемент фотонов с энергией (h\nu_3 > W_3). Это приведет к тому, что начальная точка ВАХ будет дальше от нуля, что также отразится на форме кривой.

Таким образом, построение ВАХ внешнего фотоэффекта для разных работ выхода при прочих равных условиях позволит увидеть, как изменение работы выхода влияет на характеристики фотоэлемента.