Задача по электродинамике №144

Просмотров 5 Комментарии 0

В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой $14 ν = 6,1⋅10$ Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока $I$ от напряжения $U$ между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света $P$ , если в среднем один из 20 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?

Из графика находим величину тока насыщения, которая равна 2 мА. Ток насыщения соответствует максимальному потоку электронов, которое способно выбивать в единицу времени излучение мощностью
По определению, сила тока — это количество заряда, прошедшего за единицу времени:

I = q= Ne-|e| t t

Мощность светового потока — это энергия, которую несут фотоны за единицу времени:

P = W- = Nϕhv- t t

Учтём, что один электрон выбивается каждые 20 фотонов, т. е. $N ϕ = 20Ne$ :

20Nehv 20I Нhv 20 ⋅2 ⋅10−3 ⋅6,6⋅10−34⋅6,1⋅1014 P = --t---= ---|e|--= ----------1,6-⋅10−19--------- ≈ 0,1 Вт