Металлическая пластина облучается светом частотой 1,6*10(в 15 степени) Гц. Работа выхода электронов из данного металла равна 3,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряженностью 130 в/м, причем вектор перпендикулярности Е поля перпендикулярен поверхности пластины и направлен к этой поверхности. Измерения показали, что на некотором расстоянии L от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Определите значение L.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим кинетическую энергию фотоэлектронов на выходе из металла:
( K_{\text{вых}} = 3,7 \text{ эВ} )

Затем рассчитаем максимальное значение работы выхода для фотоэлектронов под действием внешнего электрического поля:
( W{\text{вых}} = K{\text{вых}} + e \cdot U_0 ),
где ( U_0 ) - потенциальная разница между пластиной и плоскостью, где равна кинетическая энергия фотоэлектронов.

Рассчитаем значение ( U_0 ):
( U_0 = \frac{mv^2}{2} ),
где ( v ) - скорость фотоэлектронов на плоскости, где равна кинетическая энергия фотоэлектронов.

Так как энергия фотоэлектронов на расстоянии L от пластины равна 15,9 эВ, то можно записать:
( 15,9 = 3,7 + \frac{m v^2}{2} ).

Также можно записать уравнение для кинетической энергии фотоэлектронов:
( 15,9 = 3,7 + \frac{m v^2}{2} + e L \cdot E ),
где ( L \cdot E = U_0 ).

Подставим значение ( U_0 ) в уравнение для кинетической энергии фотоэлектронов и решим систему уравнений. Получим значение L.