В опыте по фотоэффекту на пластинку падает свет, энергия фотона которого равна 47,2*10(-20 степени) Дж. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определить работу выхода (в эВ) электронов из металла и их скорость.
Вся энергия фотона расходуется на две составляющих: это выполнение работы выхода и оставшаяся часть - это кинетическая энергия электрона:
$E=A_0+K$ (1)
$E=A_0+\frac{mv^2}{2}$ (2)
Фототок прекращается, если начальная кинетическая энергия фотоэлектрона полностью расходуется на выполнение работы по преодолению воздействия задерживающего электрического поля:
$\frac{mv^2}{2}=eU$ (3)
где е - заряд электрона, U - разность потенциалов.
заряд электрона e=1.60217657 × 10-19 Кулона
$E=A_0+eU$ (4)
$A_0=E-eU=47,2*10^{-20}-1,6*10^{-19}*0,95=32*10^{-20}$ Дж
Переведем работу в электрон-вольты
1 джоуль [Дж] =$6.241506363094*10^{18}$ электрон-вольт [эВ]
1 джоуль [Дж] =$6.241506363094*10^{18}$ электрон-вольт [эВ]
$A_0=32*10^{-20}*6,24*10^{18}=199,68*10^{-2}\approx 2$ эВ
Подставив полученную работу в Джоулях в (2) можем найти начальную скорость электронов сразу после выхода из поверхности материала пластинки:
$v=\sqrt{\frac{2(E-A_0)}{m}}$ (4)
$v=\sqrt{\frac{2(E-A_0)}{m}}$ (4)
$v=\sqrt{\frac{2(47,2-32)*10^{-20}}{9,1*10^{-31}}}=3,34*10^{11}$ м/с
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.