Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4538
2017-10-24 
На катод фотоэлемента падает свет с мощностью $N = 0,3 Вт$. Длина волны света $\lambda = 330 нм$. Найти силу тока насыщения $I$, если на каждые $k = 10$ падающих на катод световых квантов приходится один фотоэлектрон. Считать, что постоянная Планка $h = 6,6 \cdot 10^{-34} Дж \cdot с$, скорость света в вакууме $c = 3 \cdot 10^{8} м/с$, модуль заряда электрона $e = 1,6 \cdot 10^{-19} Кл$.
Решение:
Энергия одного кванта света $E = \frac{hc}{ \lambda}$. Пусть в единицу времени на фотокатод падает $n$ фотонов. Тогда мощность падающего света
$N = nE$.
Только малая часть поглощенных фотонов вызывает фотоэффект. По условию задачи доля таких фотонов составляет всего $\eta = 1 / k = 0,1 = 10%$ (это - так называемый квантовый выход процесса). Поэтому количество электронов, покидающих катод в единицу времени равно
$n_{e} = \frac{n}{k}$.
Ток насыщения через фотоэлемент достигается при условии, что все покинувшие катод электроны достигают анода. Поскольку сила тока равна величине заряда, переносимого в единицу времени, $I = n_{e} e$.
Ответ: $I = \frac{eN \lambda}{khc} = 8 мА$.
На катод фотоэлемента падает свет с мощностью $N = 0,3 Вт$. Длина волны света $\lambda = 330 нм$. Найти силу тока насыщения $I$, если на каждые $k = 10$ падающих на катод световых квантов приходится один фотоэлектрон. Считать, что постоянная Планка $h = 6,6 \cdot 10^{-34} Дж \cdot с$, скорость света в вакууме $c = 3 \cdot 10^{8} м/с$, модуль заряда электрона $e = 1,6 \cdot 10^{-19} Кл$.
Решение:
Энергия одного кванта света $E = \frac{hc}{ \lambda}$. Пусть в единицу времени на фотокатод падает $n$ фотонов. Тогда мощность падающего света
$N = nE$.
Только малая часть поглощенных фотонов вызывает фотоэффект. По условию задачи доля таких фотонов составляет всего $\eta = 1 / k = 0,1 = 10%$ (это - так называемый квантовый выход процесса). Поэтому количество электронов, покидающих катод в единицу времени равно
$n_{e} = \frac{n}{k}$.
Ток насыщения через фотоэлемент достигается при условии, что все покинувшие катод электроны достигают анода. Поскольку сила тока равна величине заряда, переносимого в единицу времени, $I = n_{e} e$.
Ответ: $I = \frac{eN \lambda}{khc} = 8 мА$.
