Question

!Вычислите задерживающее напряжение, которое равно облучению катода вакуумного фотоэлемента излучением с длиной волны 200 нм. Красная граница наблюдаемого фотоэффекта равна 600 нм.

Answer 1

h*c/L=A+e*U      A=h*c/L1=6,62*10^-34*3*10^8/600*10^-9=3,3*10^-19 Дж  U=(h*c/L -A)/e=(6,62*10^-34*3*10^8/200*10^-9 -3,3*10^-19)=4,125 В

Answer 2

Для вычисления задерживающего напряжения вакуумного фотоэлемента, облучаемого излучением с длиной волны 200 нм и имеющего красную границу наблюдаемого фотоэффекта при 600 нм, мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

Энергия фотона (E) = Постоянная Планка (h) × Скорость света в вакууме (c) / Длина волны (λ)

где Постоянная Планка (h) ≈ 6.626 × 10^(-34) Дж·с (джоули секунда) Скорость света в вакууме (c) ≈ 3 × 10^8 м/с (метров в секунду)

Для длины волны 200 нм: E1 = 6.626 × 10^(-34) Дж·с × 3 × 10^8 м/с / 200 × 10^(-9) м = 9.939 × 10^(-19) Дж

Для длины волны 600 нм: E2 = 6.626 × 10^(-34) Дж·с × 3 × 10^8 м/с / 600 × 10^(-9) м = 3.313 × 10^(-19) Дж

Теперь вычислим разницу энергий между двумя длинами волн:

ΔE = E2 - E1 = (3.313 × 10^(-19) Дж) - (9.939 × 10^(-19) Дж) ≈ -6.626 × 10^(-19) Дж

Отрицательное значение ΔE свидетельствует о том, что энергия фотона при 600 нм меньше, чем при 200 нм, что подтверждает тот факт, что фотоэффект наблюдается только при более коротких длинах волн.

Задерживающее напряжение (V) связано с разностью энергий ΔE следующим образом:

V = ΔE / Заряд элементарного электрона (e)

где Заряд элементарного электрона (e) ≈ 1.602 × 10^(-19) Кл (кулон)

Теперь вычислим задерживающее напряжение:

V = (-6.626 × 10^(-19) Дж) / (1.602 × 10^(-19) Кл) ≈ -4.14 В

Значение задерживающего напряжения около -4.14 В. Знак минус указывает на то, что необходимо применить отрицательное напряжение для предотвращения выхода фотоэлектронов из катода при данной длине волны излучения.