Мощность падающего света

При насыщении все выбитые фотоэлектроны попадают на анод; число фотонов в секунду связано с током насыщения через заряд электрона.

1. По определению сила тока \(I=\dfrac{q}{t}\), где \(q\) – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время \(t\).

2. Когда ток в цепи достигает насыщения, все фотоэлектроны, выбитые из катода, достигают анода. Тогда за время \(t\) через поперечное сечение проводника проходит заряд \(q=eN_et\), где \(e\) – модуль заряда электрона, \(N_e\) – количество фотоэлектронов, выбитых из катода за 1 с. Так как \(N_e=\dfrac{N_\phi}{20}\) (где \(N_\phi\) – количество фотонов, падающих на катод за 1 с), то \(I_{\max}=eN_e\), откуда \(N_\phi=\dfrac{20\,I_{\max}}{e}\).

3. Так как энергия фотона \(E_\phi=h\nu\), то мощность света \(P=N_\phi h\nu\).

4. Окончательно \(P=\dfrac{20\,I_{\max}h\nu}{e}\). Согласно графику сила тока насыщения \(I_{\max}=2\) мА, тогда \[P=\dfrac{20\cdot2\cdot10^{-3}\cdot6,6\cdot10^{-34}\cdot6,1\cdot10^{14}}{1,6\cdot10^{-19}}\approx0,1\ \text{Вт}.\] Ответ: \(P\approx0{,}1\) Вт.