Плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, коротковолновая граница которого соответствует длине волны λ = 30 нм. Вычислите, на какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если вне пластинки имеется задерживающее однородное электрическое поле с напряженностью Е = 10 В/см? Работа выхода электрона из цинка 4,0 эВ.

Энергия кванта света:           $E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}$   

где h  -  постоянная Планка, v - частота, c  - скорость света, $\lambda$ - длина волны.

          Начальная кинетическая энергия фотоэлектрона после сразу выхода из материала цинковой пластинки равна разности энергии кванта минус работа выхода  Ao:

$W=E-A_0=\frac{hc}{\lambda}-A_0$   

          Электрон остановится после того, как его кинетическая энергия обратится в ноль при выполнении работы по преодолению сил тормозящего (задерживающего) поля:

$W-A_E=\frac{hc}{\lambda}-A_0-eES=0$

где $A_E=eES$  - работа  по преодолению сил тормозящего (задерживающего) поля,    е - заряд электрона, Е - напряженность тормозящего однородного поля, S - путь.

Из последнего уравнения выразим искомый путь:         

$S=\frac{\frac{hc}{\lambda}-A_0}{eE}$


Комментарии