Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3241
2017-04-30 
Красная граница фотоэффекта у лития $\lambda_{кр} =5,2 \cdot 10^{-7} м$. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, излучаемые литием под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны $\lambda = 2 \cdot 10^{-7} м$?
Решение:
По заданной красной границе фотоэффекта легко определить работу выхода лития $h \nu_{кр} = A_{в} \Rightarrow h \frac{c}{ \lambda_{кр}} = A_{в}$ (1).
В случае, когда литий освещается ультрафиолетовым светом, кванты которого обладают большей энергией, вырвавшиеся фотоэлектроны обладают скоростью $v$, а значит, и кинетической энергией, равной $\frac{m_{e}v^{2}}{2}$, где $m_{e}$ - масса электрона.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта запишется в виде:
$h \frac{c}{ \lambda} = A_{в} + \frac{m_{e}v^{2}}{2}$ (2).
Для того чтобы задержать электроны, прикладывают задерживающую разность потенциалов $u_{з}$, причем
$\frac{m_{e}v^{2}}{2} = |e||u_{з}|$ (3),
где $|e|$ - модуль заряда электрона.
После подстановки значений работы выхода из (1) и максимальной кинетической энергии из (3) в уравнение (2) получим:
$h \frac{c}{ \lambda} = h \frac{c}{ \lambda_{кр}} + |e||u_{з}| \Rightarrow |u_{з}| = \frac{hc( \lambda_{кр} - \lambda)}{|e| \lambda \lambda_{кр}} = 3,8 В$.
Красная граница фотоэффекта у лития $\lambda_{кр} =5,2 \cdot 10^{-7} м$. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, излучаемые литием под действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны $\lambda = 2 \cdot 10^{-7} м$?
Решение:
По заданной красной границе фотоэффекта легко определить работу выхода лития $h \nu_{кр} = A_{в} \Rightarrow h \frac{c}{ \lambda_{кр}} = A_{в}$ (1).
В случае, когда литий освещается ультрафиолетовым светом, кванты которого обладают большей энергией, вырвавшиеся фотоэлектроны обладают скоростью $v$, а значит, и кинетической энергией, равной $\frac{m_{e}v^{2}}{2}$, где $m_{e}$ - масса электрона.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта запишется в виде:
$h \frac{c}{ \lambda} = A_{в} + \frac{m_{e}v^{2}}{2}$ (2).
Для того чтобы задержать электроны, прикладывают задерживающую разность потенциалов $u_{з}$, причем
$\frac{m_{e}v^{2}}{2} = |e||u_{з}|$ (3),
где $|e|$ - модуль заряда электрона.
После подстановки значений работы выхода из (1) и максимальной кинетической энергии из (3) в уравнение (2) получим:
$h \frac{c}{ \lambda} = h \frac{c}{ \lambda_{кр}} + |e||u_{з}| \Rightarrow |u_{з}| = \frac{hc( \lambda_{кр} - \lambda)}{|e| \lambda \lambda_{кр}} = 3,8 В$.
