На площадь S=6 см2 по нормали падает монохроматический свет с плотностью потока энергии q=1,5 Вт/см2. Снятый с этой площади фототок насыщения равен 0,2 А. Считая, что каждый фотон выбивает электрон, найти частоту света и энергию фотона.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество фотонов, выбивших электроны с поверхности площади S за единицу времени. Для этого посчитаем долю площади, на которую падает свет, которая выбивает фотоны
P = q / q0 = 1,5 / 0,2 = 7,5

Теперь найдем количество фотонов, выбивших электроны за единицу времени
N = P S = 7,5 6 = 45 фотонов

Так как каждый фотон выбивает по одному электрону, то фототок насыщения равен 45 А. Таким образом, мы можем найти частоту света:

I = N q0 e, где e - заряд электрона, q0 - заряд насыщения
45 = 45 0,2 1,6 10^-1
Отсюда q = 1,5 10^15 Гц

Теперь найдем энергию фотона
E = h q, где h - постоянная Планка
E = 6,63 10^-34 1,5 10^1
Ответ: E = 9,945 10^-19 Дж (или 1,239 10^-19 Дж).