Условие задачи:

Излучение какой частоты падает на поверхность фотокатода из цезия, если для прекращения эмиссии электронов требуется приложить задерживающую разность потенциалов 1,75 В?

Задача №11.2.22 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(U_з = 1,75\) В, \(\nu-?\)

Решение задачи:

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта \(h\nu\) идет на совершение работы выхода \(A_{вых}\) и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону \(\frac{{{m_e}{\upsilon ^2}}}{2}\). Поэтому:

\[h\nu = {A_{вых}} + \frac{{{m_e}{\upsilon ^2}}}{2}\;\;\;\;(1)\]

В этой формуле \(h\) — это постоянная Планка, равная 6,62·10^-34 Дж·с.

Работа выхода \(A_{вых}\) для цезия равна 2 эВ.

Если изменить полярность источника напряжения в установке для исследования фотоэффекта, то электрическое поле между катодом и анодом будет тормозить фотоэлектроны. При задерживающем напряжении \(U_з\) фототок становится равным нулю. При этом по закону сохранения энергии справедливо равенство:

\[\frac{{{m_e}{\upsilon ^2}}}{2} = e{U_з}\;\;\;\;(2)\]

Здесь \(m_e\) — масса электрона, равная 9,1·10^-31 кг, \(e\) — модуль заряда электрона, равный 1,6·10^-19 Кл.

Принимая во внимание равенство (2), уравнение (1) примет вид:

\[h\nu = {A_{вых}} + e{U_з}\]

Тогда искомая частота излучения \(\nu\) равна:

\[\nu = \frac{{{A_{вых}} + e{U_з}}}{h}\]

Задача решена в общем виде, теперь посчитаем численный ответ (напомню, что 1 эВ = 1,6·10^-19 Дж):

\[\nu = \frac{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}} + 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}} \cdot 1,75}}{{6,62 \cdot {{10}^{ — 34}}}} = 0,9 \cdot {10^{15}}\;Гц\]

Ответ: 0,9·10¹⁵ Гц.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.2.21 Энергия фотона, поглощаемого цезиевым фотокатодом, равна 5 эВ. Чему равна величина
11.2.23 Найти задерживающий потенциал для фотоэлектронов при действии на калий излучения
11.2.24 При удвоении частоты падающего на металл света задерживающее напряжение для фотоэлектронов

Встречаются исключительно после предварительного звонка, проверенные путаны в Череповце, страстные встречи на нейтральной территории, девушки с redcherepovec.ru готовы так же приехать к вам в гости. Шикарные проверенные путаны в Череповце, пылкие и страстные, они такие заботливые и раскрепощённые, что интимный досуг тебе обеспечен. Не упусти свой шанс.