Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 193 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

192
Примеры решения задач
Задача 11.1. Красная граница фотоэффекта из некоторого металла
соответствует λ
о
= 300 нм. Найти работу выхода электрона из
металла и максимальную скорость электронов, вырываемых из
металла светом с длиной волны λ = 150 нм.
Анализ и решение
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
2
max
2
cm
h h A
. (1)
Работу выхода А выразим через величину
0
, соответствующую красной
границе.
0
c
Ah
. (2)
Из (1) и (2) следует, что
2
max
0
2
c c m
hh


, откуда
0
2 1 1
max
hc
m





. (3)
Подстановка численных значений величин, входящих в (2) и (3), дает:
8
34 19
9
3 10
6,63 10 6,63 10 Дж 4,1эВ
300 10
A

.
(Внесистемная единица энергии электрон-вольт равна энергии,
приобретаемой электроном с зарядом 1,610
-19
Кл, прошедшим разность
потенциалов в 1 В; 1 эВ = 1,6∙10
-19
Дж.)
99
34 8
6
31
10 10
2 6,63 10 3 10
150 300
м
3,8 10
max
0,91 10 c



.
Задача 11.2. На фотоэлемент падает световой поток Ф = 1 лм, ток насыщения
равен I =12мкА. Найти чувствительность фотоэлемента и
квантовый выход фотоэффекта, т.е. отношение числа
фотоэлектронов к полному числу фотонов, попавших на
фотокатод. Среднее значение коэффициента перевода световых
единиц в энергетические А
ср
= 4,35∙10
-3
Вт/лм. 
                                  Примеры решения задач


Задача     11.1.     Красная граница фотоэффекта из некоторого металла
                   соответствует λо = 300 нм. Найти работу выхода электрона из
                   металла и максимальную скорость электронов, вырываемых из
                   металла светом с длиной волны λ = 150 нм.
                                            Анализ и решение
      Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
                                                       c m max 2
                                            h  h  A           .                       (1)
                                                          2
    Работу выхода А выразим через величину 0, соответствующую красной
границе.
                                                              c
                                                      Ah         .                       (2)
                                                             0
                                       c         c         m max 2
      Из (1) и (2) следует, что h           h                     , откуда
                                                0          2

                                                           2 1 1 
                                             max          hc    .                    (3)
                                                           m   0 

      Подстановка численных значений величин, входящих в (2) и (3), дает:

                                      34      3  108
                      A  6,63  10                   9
                                                           6,63  10 19 Дж  4,1эВ .
                                              300  10
    (Внесистемная единица энергии электрон-вольт равна энергии,
приобретаемой электроном с зарядом 1,610-19 Кл, прошедшим разность
потенциалов в 1 В; 1 эВ = 1,6∙10-19 Дж.)

                                                          109 109 
                             2  6,63  10 34  3  108           
                                                          150   300             6 м
                    max                                               3,8  10     .
                                            0,91  10 31                           c


Задача 11.2. На фотоэлемент падает световой поток Ф = 1 лм, ток насыщения
             равен I =12мкА. Найти чувствительность фотоэлемента и
             квантовый выход фотоэффекта, т.е. отношение числа
             фотоэлектронов к полному числу фотонов, попавших на
             фотокатод. Среднее значение коэффициента перевода световых
             единиц в энергетические Аср = 4,35∙10-3 Вт/лм.

192

Страницы