Рассчитать скорость выбитых из катода электронов Внешний фотоэффект находится в фотоэлементе с металлооксидным катодом и красной границей 700 нм. На фотоэлемент направленно излучение с длиной волны 490 нм. Рассчитать скорость выбитых из катода электронов .

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться формулой для энергии фотонов:

E = hc/λ

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.6310^-34 Джс), c - скорость света (3*10^8 м/с), λ - длина волны излучения.

Энергия фотона с длиной волны 490 нм:

E1 = (6.6310^-34 310^8) / (49010^-9) ≈ 4.04*10^-19 Дж

Энергия фотона должна быть больше красной границы для возникновения внешнего фотоэффекта. Поскольку E1 < 700 нм (красная граница), то фотоэффект возникнет.

Скорость выбитых из катода электронов можно найти с помощью формулы для энергии электрона при фотоэффекте:

E2 = E1 - Ф

где E2 - энергия электрона, Ф - функция выхода (работа выхода) для материала, из которого состоит катод.

Сначала найдем значение Ф для металлооксидного катода, предположим, что оно равно 2 эВ (Ф = 21.610^-19 Дж).

Теперь можно рассчитать скорость выбитых электронов:

E2 = 4.0410^-19 - 21.610^-19 = 0.8410^-19 Дж

Скорость электрона можно найти по формуле кинетической энергии:

E2 = mv^2 / 2

где m - масса электрона (9.11*10^-31 кг), v - скорость электрона.

Таким образом, скорость выбитых из катода электронов будет равна:

v = √(2E2 / m) = √(20.8410^-19 / 9.1110^-31) ≈ 6.78*10^5 м/с

Итак, скорость выбитых из катода электронов составляет примерно 6.78*10^5 м/с.