Фотоэффект в поле

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощаемого фотона равна сумме работы выхода фотоэлектрона из металла и максимальной кинетической энергии фотоэлектрона: \[h\nu = A + \frac{mv^2}{2}. \qquad (1)\]

В электрическом поле на электрон действует сила, направление которой противоположно направлению вектора напряжённости поля. Поэтому в нашем случае фотоэлектроны будут ускоряться полем. В точке измерения их максимальная кинетическая энергия станет равной \[\varepsilon = \frac{mv^2}{2} + eU, \qquad (2)\] где \(U\) — разность потенциалов между поверхностью пластины и эквипотенциальной поверхностью на расстоянии \(L = 10\) см от неё.

Поскольку поле однородное и вектор \(\vec E\) перпендикулярен пластине, то \[U = EL. \qquad (3)\]

Решая систему уравнений (1), (2) и (3), находим: \[h\nu = A + \varepsilon - eEL.\]

Отсюда: \(A = h\nu - \varepsilon + eEL = \dfrac{6{,}6\cdot 10^{-34}\cdot 1{,}6\cdot 10^{15}}{1{,}6\cdot 10^{-19}} - 15{,}9 + 130\cdot 0{,}1 = 3{,}7\) эВ.

Ответ: \(A = 3{,}7\) эВ.