Question

Катод облкучает светом с длинной альфа=350нм. Красная граница фотоэффекта для вещества катода альфа красный = 450нм. Какое напряжение нужно приложить между анодом и катодом чтобы фототок переправился

Answer 1

λ=350нм=350*10^-9 м,
λm=450нм= 450*10^-9 м,
   U3-? 

hc/λ =hc/ λm+eU3,
U3=(hc/λ -hc/λm)/e= hc(1/λ -1/λm)/e,
U3=6,6*10^-34*3*10^8*(1/ (350*10^-9) -1/( 450*10^-9)) /(1,6*10^-19) = 19,8*10^-26 * (2,857-2,22) * 10^6/ (1,6*10^-19)=12,6*10^-20/ (1,6*10^-19)=7,86*10^-1≈0,8В.

Answer 2

Для того, чтобы фототок переправился, необходимо превысить потенциал выхода электронов из катода, который определяется частотой границы фотоэффекта. Энергия фотона с длиной волны 350 нм равна:

E = hc/λ = (6.626 × 10^-34 Дж · с) × (3.00 × 10^8 м/с) / (350 × 10^-9 м) ≈ 1.80 эВ.

Чтобы фотоэлектроны могли преодолеть потенциал выхода из катода, на анод нужно подать напряжение U, которое превышает этот потенциал на величину, достаточную для преодоления разности потенциалов между катодом и анодом. Потенциал выхода из катода для данного вещества равен:

φ = hc/λкрасный = (6.626 × 10^-34 Дж · с) × (3.00 × 10^8 м/с) / (450 × 10^-9 м) ≈ 1.47 эВ.

Таким образом, для переправления фототока необходимо подать напряжение U = (1.80 - 1.47) В = 0.33 В между анодом и катодом.