Вопрос школьника
Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?
Ответ от учителя
Максимальная скорость фотоэлектронов зависит от энергии фотонов, которые вызывают их выход из металла, и от потенциала, который препятствует их движению в обратном направлении.
Запирающее напряжение является потенциалом, который препятствует движению фотоэлектронов в обратном направлении. Если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В, то это означает, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 0,8 электрон-вольтам.
Максимальная скорость фотоэлектронов можно вычислить, используя формулу для кинетической энергии электрона:
E = (1/2)mv^2
где E — кинетическая энергия, m — масса электрона, v — скорость электрона.
Масса электрона равна 9,11 × 10^-31 кг. Подставляя значение кинетической энергии 0,8 эВ, получаем:
0,8 эВ = (1/2) × 9,11 × 10^-31 кг × v^2
Решая уравнение относительно скорости v, получаем:
v = √(2 × 0,8 эВ / 9,11 × 10^-31 кг)
v ≈ 5,6 × 10^5 м/с
Таким образом, максимальная скорость фотоэлектронов при запирающем напряжении 0,8 В составляет около 560 000 м/с.
