Задача 2

Задача 1

Найти световое давление на стенки электрической лампочки (Р) мощностью N=100 Вт. Колба представляет собой сосуд в виде сферы с радиусом r = 5 см. Стенки лампочки отражают ( ) 4% и пропускают 96% падающего света. Считать, что вся мощность лампочки идёт на излучение.

Решение:

; освещенность поверхности.

Па

Внешний фотоэффект

Внешним фотоэффектом называется испускание электронов с поверхности металлов под действием света.

Профессор Петербургского университета Александр Столетов на основании своих экспериментальных исследований сформулировал три закона внешнего фотоэффекта:

1.Сила тока насыщения (максимальный ток между катодом и анодом) в фотодиоде пропорциональна мощности падающего светового потока и не зависит от частоты падающего излучения.

2.Максимальная скорость фотоэлектронов зависит только от частоты падающего излучения и не зависит от его мощности.

При поглощении фотона электрон приобретает энергию , которую он тратит на совершение работы против сил взаимодействия с кристаллической решеткой и на создание начального запаса кинетической энергии. Величина этой работы определяется свойствами самой кристаллической решетки, и минимальное ее значение называется работой выхода .

3. Существует минимальная частота (или максимальная длина волны) электромагнитного излучения, при которой еще возможен фотоэффект. Эту частоту называют красной границей фотоэффекта.

Эйнштейн, опираясь на закон сохранения энергии и предположив, что вещество не только излучает энергию порциями, но и поглощает его тоже порциями, вывел уравнение, которое называют уравнением Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

Обратное напряжение, при котором даже самым быстрым электронам не удается долететь до анода, называется задерживающей разностью потенциалов.

При этом вылетевший электрон тратит всю свою кинетическую энергию на преодоления тормозящего действия внешнего поля

Задача 1

Фотоны с энергией 4,9 эВ вырывают с поверхности металла электроны, работа выхода у данного металла равна 4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности, при вылете каждого электрона.

Решение:

Задача 2

Плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, коротковолновая граница которого равна 30 мкм. Вычислить на какое максимальное расстояние от поверхности пластины может удалиться фотоэлектрон, если вне пластины имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью 10 В/м. Работа выхода цинка равна . 4,0 эВ.

Решение:

⇐ Предыдущая 12