Задача по физике фотоэлемент с цезиевым катодом ( A вых. = 1, 89 эВ ) освещается светом с длиной волны = 0 , 331 мкм . Определить импульс вылетающего фотоэлетрона Pэл. и импульс , получаемый при этом катодом фотоэлемента Pк , если принять , что скорости фотона и электрона лежат на одной прямой .

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса. Обозначим импульс фотона как Pф, а импульс фотоэлектрона как Pэл.

Поскольку скорости фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, импульс фотона и электрона равны по модулю: Pф = Pэл.

Импульс фотона можно выразить через его энергию: Pф = Eф/c, где Eф - энергия фотона, c - скорость света.

Энергия фотона Eф можно выразить через длину волны света λ: Eф = hc/λ, где h - постоянная Планка.

Теперь можем выразить импульс фотона: Pф = Eф/c = hc/λc = h/λ.

Импульс вылетающего фотоэлектрона будет равен разности импульса фотона и работы выхода для фотоэлектрона: Pэл = Pф - Aвых.

Подставим выражения для Pф и Aвых: Pэл = h/λ - Aвых = 6,6310^-34 Джс / (0,33110^-6 м) - 1,89 эВ = 210^-12 кг*м/c.

Таким образом, импульс вылетающего фотоэлектрона Pэл равен 210^-12 кгм/c.

Импульс, получаемый при этом катодом фотоэлемента Pк, также равен 210^-12 кгм/c, поскольку импульс фотона и фотоэлектрона равны по модулю.