Задача по электродинамике №143

Вылетевший при фотоэффекте с катода электрон попадает в электромагнитное поле как показано на рисунке. Вектор напряжённости электрического поля направлен вертикально вверх. Вектор магнитного поля направлен от наблюдателя. Определите, при каких значениях напряжённости электроны, вылетевшие с максимально возможной скоростью, отклоняются вверх. Частота падающего на катод света ν = 6,2 ⋅1014 Гц  Работа выхода A вых = 2,39  эВ Магнитная индукция поля B = 0,5  Тл.

PIC

Электроны заряжены отрицательно, следовательно, сила электрическая Fэл = qE  , действующая на электроны направлена вниз, сила Лоренца Fl = qvB  же наоборот направлена вверх, следовательно, чтобы электроны отклонялись вверх должно выполняться неравенство

Fl > Fэл ⇒ qvB > qE ⇒ E < vB

Максимальную скорость найдем из уравнения Энштейна:

              2      ∘------------ hν =A вых+ mv--⇒ v =   2(hν-− A-вых)             2              m

Откуда произведение vB  :

      ∘------------       ∘ -------−34------------14---------------−19----- vB = B   2(hν-−m A-вых)= 0,5 Тл 2(6,6-⋅10---Дж⋅ с-⋅6,92,⋅11⋅010−Г3ц1 к−г 2,39⋅1,6⋅10-Дж-)≈ 1,2⋅105 В/м

Откуда следует для того чтобы электроны отклонялись вверх, напряжённость должна быть меньше 120 кВ/м

Оцените статью
Я решу все!