1,Задание с6

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е. Пролетев путь  , он приобретает скорость  . Какова напряженность электрического поля? Релятивистские эффекты не учитывать.

Решение.

Уравнение Эйнштейна в данном случае будет иметь вид:   , из чего следует, что начальная скорость вылетевшего электрона  . Формула, связывающая изменение кинетической энергии частицы с работой силы со стороны электрического поля:  .  Работа силы связана с напряженностью поля и пройденным путем:  . Отсюда  .  Ответ:  . 

2,Задание с6

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью  . Какой путь пролетел в этом электрическом поле электрон, если он приобрел скорость  ? Релятивистские эффекты не учитывать.

Решение.

Уравнение Эйнштейна в данном случае будет иметь вид:  , из чего следует, что начальная скорость вылетевшего электрона  . Формула, связывающая изменение кинетической энергии частицы с работой силы со стороны электрического поля:  .  Работа силы связана с напряженностью поля и пройденным путем:  . Отсюда  .  Ответ:  . 

3,Задание с6

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов  . Какова работа выхода  , если максимальная энергия ускоренных электронов   равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

Решение.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:  .  Энергия ускоренных электронов:  .  По условию:  .  Отсюда:  .  Ответ:  . 

4,Задание с6

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов U. Работа выхода электронов из металла  . Определите ускоряющую разность потенциалов U, если максимальная энергия ускоренных электронов   равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла.

Решение.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:  .  Энергия ускоренных электронов:  .  По условию:  .  Отсюда  .  Ответ:  . 

5,Задание с6

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода  . При облучении катода светом с длиной волны  фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом  . Определите длину волны  . 

Решение.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:      (1).  Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:      (2).  Выражение для запирающего напряжения — условие равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле:      (3).  Решая систему уравнений (1), (2) и (3), получаем:  .  Ответ:  .