Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.17 Фотоэффект (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#48952

Металлическая пластина облучается в вакууме светом с длиной волны, равной 200 нм. Работа выхода электронов из данного металла A вых = 3,7  эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в электрическое поле напряженностью E = 260  В/м, причем вектор напряженности 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  .
ЕГЭ - 2021 по физике. Основная волна

Показать ответ и решение

Согласно уравнению Эйнштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона

E =A вых +Ek,

где E  – энергия фотона, A вых  – работы выхода, Ek  – кинетическая энергия фотоэлектрона.
Энергия фотона равна

E = hc,
    λ

где λ  – длина волны.
Тогда кинетическая энергия равна

     hc
Ek =  λ − A вых (1)

В электрическом поле на электрон действует сила, направление которой противоположно направлению вектора напряженности поля. Поэтому в нашем случае фотоэлектрона буду ускоряться полем. Запишем закон об изменении кинетической энергии

W  = Ek + A = Ek + eEL, (2)

где W  – кинетическая энергия фотоэлектрона на расстоянии L  от пластины, A  – работа электрического поля, E  – напряженность поля, e  – заряд электрона.
Подставим (1) в (2):

W = hc − A вых+eEL
     λ

Отсюда

        hc
L= W--−-λ-+-Aвых
         eE

Подставим числа из условия:

              −19      6,6⋅10−34 Дж ⋅с⋅3⋅108 м/ с          −19
   15,9⋅1,6⋅10---Дж-−--------200-⋅10−9-м-------+-3,7-⋅1,6⋅10---Д-ж
L=                     1,6⋅10−19 Кл ⋅260 В/м                    = 5 см

     6,6⋅10−34⋅1,6⋅1015       1,6⋅10−19⋅130 ⋅0,1
Ek1 =-----1,6-⋅10−19---- − 3,7+----1,6⋅10−19---- = 15,9 эВ
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!