Question

Плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, коротковолновая граница которого соответствует длине волны λ = 30 мкм. Вычислите, на какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если вне пластинки имеется задерживающее однородное электрическое поле с напряженностью Е = 1 В/см?

Answer 1

Hv=Aвых+qES=>S=(hv-Aвых)/qE
Подставь числа сам(h=6,63*10^(-34), эВ=1,6*10^(-19), работу выходу с цинковой пластины найди в интернте, e=1,6*10^(-19))

Answer 2

Для вычисления максимального расстояния, на которое может удалиться фотоэлектрон от поверхности пластинки, нам нужно учитывать работу выхода материала пластинки и энергию фотона.

Работа выхода (функция выхода) обозначается как W и представляет собой минимальную энергию, которую необходимо передать фотоэлектрону, чтобы он мог покинуть поверхность материала. Для цинка значение работы выхода обычно составляет около 1,9 эВ (электрон-вольт).

Энергия фотона (E) зависит от длины волны (λ) излучения и может быть вычислена по формуле:

E = hc / λ

где: h - постоянная Планка (h ≈ 6.626 x 10^-34 Дж * сек) c - скорость света в вакууме (c ≈ 3 x 10^8 м/с)

Подставим значения и рассчитаем энергию фотона:

E = (6.626 x 10^-34 Дж * сек * 3 x 10^8 м/с) / (30 x 10^-6 м) ≈ 6.626 x 10^-19 Дж ≈ 4.14 эВ

Теперь, чтобы определить максимальное расстояние, на которое может удалиться фотоэлектрон, используем формулу для работы против внешнего электрического поля:

W = e * E * d

где: e - заряд элементарного электрона (e ≈ 1.6 x 10^-19 Кл) E - напряженность внешнего электрического поля (Е = 1 В/см, переведем в СИ: 1 В/см = 100 В/м = 100 N/C) d - расстояние от поверхности пластинки (неизвестное значение)

Подставим значения и найдем максимальное расстояние (d):

1.9 эВ = (1.6 x 10^-19 Кл) * (100 N/C) * d

d = 1.9 эВ / (1.6 x 10^-17 Кл) ≈ 11.875 x 10^-3 м ≈ 11.875 мм

Таким образом, максимальное расстояние от поверхности пластинки, на которое может удалиться фотоэлектрон под действием задерживающего электрического поля, составляет около 11.875 мм.