Вопрос школьника
Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом U = 1,9 В. Определите длину волны λ.
Ответ от учителя
Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290 нм означает, что фотоэффект возникает только при длинах волн света, меньших 290 нм. Если свет с длиной волны λ вызывает фотоэффект на катоде, то это означает, что энергия фотона E равна или больше энергии работы W катода:
E ≥ W
Энергия фотона связана с его длиной волны λ следующим образом:
E = hc/λ
где h — постоянная Планка, c — скорость света.
Таким образом, условие E ≥ W можно переписать в виде:
hc/λ ≥ W
Отсюда можно выразить минимальную длину волны λ, при которой возникает фотоэффект:
λ = hc/W
Для данного катода энергия работы W равна:
W = eU
где e — заряд электрона, U — напряжение между анодом и катодом.
Таким образом, минимальная длина волны света, при которой возникает фотоэффект на данном катоде, равна:
λ = hc/eU
Подставляя числовые значения, получаем:
λ = (6,626 × 10^-34 Дж·с × 3 × 10^8 м/с) / (1,602 × 10^-19 Кл × 1,9 В) ≈ 327 нм
Таким образом, длина волны света, вызывающего фотоэффект на данном катоде, составляет около 327 нм.
