Задача по электродинамике №161

Просмотров 6 Комментарии 0

На плоскую цинковую пластинку ( $Aвых = 3,75$ эВ) падает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3 мкм. Какова напряженность задерживающего однородного электрического поля, вектор напряженности которого перпендикулярен пластине, если фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки на максимальное расстояние $d = 2,5$ мм?

Запишем уравнение Эйнштейна

E =A вых +Ek,

где $E$ – энергия фотона, $Ek$ – кинетическая энергия фотоэлектронов.
Энергия фотона равна

c E = hλ-,

где $λ$ – длина волны.
Фотоэлектроны будут останавливаться, если

Ek = eU,

где $e$ – заряд электрона, $U$ – задерживающая разность потенциалов.
При этом разность потенциалов равна:

U = Ed,

где $E$ – напряженность.
Значит

hc hc− Aвых -λ = Aвых+ eEd⇒ E = λ--ed---.

Подставим числа из условия

−34 8 6,6⋅10---Дж-⋅с⋅3⋅10-м/с-− 3,75⋅1,6⋅10−19 Дж E = ------0,3⋅10−6-м−19---------−-3------------=150 В/м 1,6⋅10 К л⋅2,5⋅10 м

Фотоэффект