Задачи › Фотоэффект

Электронно-оптический преобразователь

  1. Электронно-оптический преобразователь

    ЕГЭ 2014, 11 кл.
    3/10

    Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор — электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов \(\Delta\varphi = 15\,000\) В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для света от источника \(\lambda_1 = 820\) нм, а для света, излучаемого экраном, \(\lambda_2 = 410\) нм. Во сколько раз \(N\) прибор увеличивает энергию светового излучения, падающего на катод? Считать, что один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем \(k = 10\) фотонов. Работу выхода электронов \(A_{\text{вых}}\) принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните энергию, которую получает электрон в поле, с энергией \(k\) падающих фотонов, необходимых для одного электрона.

    Ответ

    \(N = 1000\)

    Решение

    1. В электрическом поле электрон приобретает энергию \(E = e\Delta\varphi = 15\,000\) эВ.

    2. Начальная энергия фотоэлектронов \(E_{\text{ф.е}} = \dfrac{hc}{\lambda_1} - A_{\text{вых}} \approx 0{,}5\) эВ. Она много меньше \(E\), и ею можно пренебречь.

    3. Энергия одного падающего фотона \(E_{\phi} = \dfrac{hc}{\lambda_1} \approx 1{,}5\) эВ.

    4. На выбивание одного электрона тратится \(10E_{\phi} \approx 15\) эВ. Следовательно, \(N \approx \dfrac{15\,000\text{ эВ}}{15\text{ эВ}} = 1000\).

    Ответ: \(N = 1000\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх