Задачи › Фотоэффект

Фотоэлектроны в электрическом поле

  1. Фотоэлектроны в электрическом поле

    ЕГЭ 2021, 11 кл.
    3/10

    Металлическая пластина облучается в вакууме светом с длиной волны, равной 200 нм. Работа выхода электронов из данного металла \(A_\text{вых} = 3{,}7\) эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в электрическое поле напряжённостью \(E = 260\) В/м, причём вектор напряжённости перпендикулярен поверхности пластины и направлен к этой поверхности. Измерения показали, что на некотором расстоянии \(L\) от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна \(W = 15{,}9\) эВ. Определите значение \(L\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    5 см.

    Решение

    По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов у поверхности \(W_0=\dfrac{hc}{\lambda}-A_\text{вых}\). Электрическое поле отталкивает электроны от пластины, и по теореме о кинетической энергии работа поля \(eEL=W-W_0\). Отсюда Энергии в эВ удобно переводить в вольты (1 эВ \(=e\cdot 1\) В), тогда \(\dfrac{hc}{\lambda}=\dfrac{6{,}6\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^{8}}{2\cdot 10^{-7}\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}}\approx 6{,}2\) эВ, и \[L=\frac{W+A_\text{вых}-\dfrac{hc}{\lambda}}{eE}=\frac{15{,}9+3{,}7-6{,}2}{260}~\text{м}\approx 0{,}05~\text{м}=5~\text{см}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи