Задача по электродинамике №148

Металлическая пластина облучается светом частотой          15 ν = 1,6 ⋅10  Гц. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью E =130  В/м, причём вектор напряжённости ⃗E  поля направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Измерения показали, что на расстоянии S = 10  см от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна Ek1 = 15,9  эВ. Определите работу выхода электронов из данного металла.

Согласно уравнению Эйнштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона

hν = Aвых+ Ek, (1)

где Aвых  – работы выхода, Ek  – кинетическая энергия фотоэлектрона.
Тогда кинетическая энергия равна

Ek = hν − A вых

Запишем закон об изменении кинетической энергии

Ek1 = Ek + A= Ek + eES, (2)

где Ek1  – кинетическая энергия фотоэлектрона на расстоянии S  от пластины, A  – работа электрического поля, E  – напряженность поля, e  – заряд электрона.
Тогда из (2) находим Ek

Ek = Ek1− eES,

и подставляем в (1)

Ek1− eES = hν − Aвых ⇒ A вых =hν − Ek1+ eES

Подставим числа из условия:

Aвых = 6,6 ⋅10−34⋅1,6⋅1015 − 15,9⋅1,6⋅10−19+1,6⋅10−19⋅130⋅0,1 ≈ 5,92 ⋅10−19 Д ж
Оцените статью
Я решу все!