Question

Обчисліть затримуючу напругу, яке відповідає опроміненню катода вакуумного фотоелемента випромінюванням з довжиною хвилі 200 нм. Червона межа спостережуваного фотоефекту дорівнює 600 нм.

Answer 1

Ответ:

4,14 В

Объяснение:

см.изображение

Answer 2

Затримуюча напруга в фотоелементі може бути обчислена за допомогою формули фотоефекту Ейнштейна:

$E = \frac{hc}{\lambda} - \Phi,$

де $E$ - енергія фотона (в Дж), $h$ - постійна Планка ($6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}$), $c$ - швидкість світла у вакуумі ($3 \times 10^8 \, \text{м/с}$), $\lambda$ - довжина хвилі світла (в метрах), $\Phi$ - робот фотоелемента (в Дж).

Для червоного світла (600 нм):

$E_{\text{черв}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{600 \times 10^{-9} \, \text{м}} = 3.31 \times 10^{-19} \, \text{Дж}.$

Для ультрафіолетового світла (200 нм):

$E_{\text{ультрафіолет}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{200 \times 10^{-9} \, \text{м}} = 9.94 \times 10^{-19} \, \text{Дж}.$

Затримуюча напруга ($V$) може бути обчислена за різницю в енергіїх фотонів:

$V = \frac{E_{\text{ультрафіолет}} - E_{\text{черв}}}{e},$

де $e$ - елементарний заряд ($1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$).

Підставляючи значення, отримаємо:

$V = \frac{(9.94 \times 10^{-19} \, \text{Дж} - 3.31 \times 10^{-19} \, \text{Дж})}{1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} \approx 3.08 \, \text{В}.$

Отже, затримуюча напруга, яка відповідає опроміненню катода вакуумного фотоелемента світлом з довжиною хвилі 200 нм, дорівнює близько 3.08 В.