Question

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом U = 1,5 В. Определите длину волны λ

Answer 1

H*c/L=h*c/L0 +e*U
L=(h*c/L0 +e*U)/h*c=(6,62*10^-34*3*10^8/290*10^-9 +1,6*10^-19*1,5)/6,62*10^-34*3*10^8=46*10^-9 м=46 нм

Answer 2

Для фотоэффекта существует формула Эйнштейна, которая связывает максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из поверхности фотокатода, с частотой света, падающего на катод:

K_max = h * (c/λ - c/λ_0),

где K_max - максимальная кинетическая энергия электронов, h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны света, падающего на катод, λ_0 - красная граница фотоэффекта.

Когда напряжение между анодом и катодом равно потенциалу, необходимому для остановки фототока, максимальная кинетическая энергия электронов должна быть равна энергии, необходимой для преодоления этого потенциала:

K_max = e * U,

где e - заряд электрона.

Сочетая эти уравнения, мы можем найти длину волны света, падающего на катод:

λ = h * c / (e * U) + λ_0

Подставляя значения, получаем:

λ = 6,626 x 10^-34 Дж·с * 3,00 x 10^8 м/с / (1,602 x 10^-19 Кл * 1,5 В) + 290 нм

Ответ: длина волны света, падающего на катод, составляет около 402 нм.