Question

при опроміненні фотоелемента світлом з довжиною хвилі 700нм напруга запирання дорівнює 1,2В. Якою буде напруга при опроміненні фотоелемента світлом з довжиною хвилі 400нм?

Answer 1

Ответ:

2,53 В

Объяснение:

Авих=hC/λ1 - qUз1

Авих=hC/λ2 - qUз2

hC/λ1-qUз=hC/λ2-qUз2

Uз2=hC(λ1-λ2)/qλ1λ2-Uз1

Answer 2

Для фотоелемента характерним є фотоелектричний ефект, відповідно, при опроміненні світлом відбувається вивільнення фотоелектронів, що може призвести до зміни напруги на фотоелементі.

Для початку, давайте зрозуміємо, що означає "напруга запирання". Напруга запирання (V₀) - це мінімальна електрична напруга, яка має бути застосована до фотоелемента, щоб зупинити виходження фотоструму, коли на нього не впливає світло. Це стандартна характеристика фотоелемента.

Ми маємо дані для фотоелемента:

Довжина хвилі світла (λ₁) = 700 нм Напруга запирання (V₀₁) = 1,2 В

Тепер ми можемо використати рівняння фотоелектричного ефекту для знаходження напруги при іншій довжині хвилі:

E = hc / λ

де: E - енергія фотона (Дж); h - стала Планка (6.626 x 10^(-34) Дж * с); c - швидкість світла в вакуумі (3.00 x 10^8 м/с); λ - довжина хвилі світла (м).

По-перше, знайдемо енергію фотона для довжини хвилі 700 нм:

E₁ = (6.626 x 10^(-34) Дж * с * 3.00 x 10^8 м/с) / (700 x 10^(-9) м) E₁ ≈ 2.84 x 10^(-19) Дж

Тепер, знаючи енергію фотона для довжини хвилі 700 нм, можемо знайти напругу при довжині хвилі 400 нм:

E₂ = (6.626 x 10^(-34) Дж * с * 3.00 x 10^8 м/с) / (400 x 10^(-9) м) E₂ ≈ 4.97 x 10^(-19) Дж

Тепер, враховуючи, що енергія фотона пропорційна напрузі на фотоелементі, ми можемо знайти напругу при довжині хвилі 400 нм:

V₀₂ = (E₂ / E₁) * V₀₁ V₀₂ = (4.97 x 10^(-19) Дж / 2.84 x 10^(-19) Дж) * 1.2 В V₀₂ ≈ 2.10 В

Отже, при опроміненні фотоелемента світлом з довжиною хвилі 400 нм напруга запирання дорівнює приблизно 2.10 В.