Условие задачи
На плоскую металлическую пластину площадью S с коэффициентом отражения ρ и работой выхода А, служащую фотокатодом вакуумного фотоэлемента, падает нормально параллельный монохроматический пучок света интенсивностью I и длиной волны λ. Считая фотоэффект линейным, определить:
1). частоту ν, энергию εγ, массу mγ и импульс Pγ, падающих на пластину фотонов;
2). красную границу фотоэффекта ν0, максимальную кинетическую энергию Кmax. фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов Uз., при которой прекратится фотоэффект;
3). световое давление P на пластину, величину светового потока Фе и число фотонов nпогл., поглощаемых ежесекундно пластиной;
4). максимальный импульс Рmax., передаваемый пластине при вылете электрона; силу фототока насыщения Iфн, полагая что каждый поглощённый пластиной фотон вырывает фотоэлектрон;
5). на рисунках 5 (а, б) представлены вольт – амперные характеристики фотоэффекта:
Рис. 5.
Объясните причины отличия этих кривых.
Ответ
Дано:
S = 3,5·10-4 м2
= 0,4
А = 2,3 эВ
I = 150 Вт/м2
= 450 нм
Найти:
1) , , m, P;
2) 0, Kmax, U3;
3) P, Фе, n погл;
4) Pmax, Iфн,
1) частота излучения связана с длиной волной соотношением = с/ , с = 3 108 м/с скорость света
энергия фотона равна