Плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, коротковолновая граница которого соответствует длине волны λ = 30 мкм. Вычислите, на какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если вне пластинки имеется задерживающее однородное электрическое поле с напряженностью Е = 1 В/см?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения максимального расстояния от поверхности пластинки, на которое может удалиться фотоэлектрон, воспользуемся формулой для энергии фотоэлектрона:

Ek = h * c / λ

где Ek - кинетическая энергия фотоэлектрона, h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.

Для нахождения максимального расстояния от поверхности пластинки, на которое может удалиться фотоэлектрон, воспользуемся формулой для работы выхода фотоэлектрона:

Ф = h * f - W

где Ф - работа выхода фотоэлектрона, f - частота излучения, W - работа выхода фотоэлектрона.

Из условия задачи, мы знаем частоту излучения со сплошным спектром, коротковолновая граница которого соответствует длине волны λ = 30 мкм. Посчитаем частоту излучения:

f = c / λ = 3 10^10 см/с / 3 10^-4 см = 1 * 10^14 Гц

Теперь найдем работу выхода фотоэлектрона для цинковой пластинки. Для цинка работа выхода W = 4,3 эВ.

Теперь можем найти кинетическую энергию фотоэлектрона:

Ek = h f - W = 4,13 10^-15 эрг 1 10^14 Гц - 4,3 эВ = 0,83 эВ

Теперь найдем максимальное расстояние, на которое может удалиться фотоэлектрон в задерживающем электрическом поле:

U = d * E

где U - кинетическая энергия, d - максимальное расстояние от поверхности, E - напряженность электрического поля.

Отсюда d = U / E = 0,83 эВ / 1 В/см = 0,83 см

Таким образом, максимальное расстояние от поверхности пластинки, на которое может удалиться фотоэлектрон, составляет 0,83 см.