Движение фотоэлектронов в поле
Металлическая пластина облучается в вакууме светом с длиной волны, равной $200\ \text{нм}$. Работа выхода электронов из данного металла равна $3{,}7\ \text{эВ}$. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью $260\ \text{В/м}$, причём вектор напряжённости $\vec{E}$ поля перпендикулярен поверхности пластины и направлен к этой поверхности. Измерения показали, что на некотором расстоянии $L$ от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна $15{,}9\ \text{эВ}. Определите значение $L$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Металлическая пластина облучается в вакууме светом с длиной волны, равной 200 нм. Работа выхода электронов из данного металла равна 3,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 260 В/м, причём вектор напряжённости поля перпендикулярен поверхности пластины и направлен к этой поверхности. Измерения показали, что на некотором расстоянии L от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Определите значение L. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сначала найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов у поверхности пластины по уравнению фотоэффекта.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: $\dfrac{hc}{\lambda}=A_\text{вых}+E_{k0}$. При движении электрона от пластины сила электрического поля совершает положительную работу.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Энергия фотона равна $6{,}2\ \text{эВ}$, поэтому $E_{k0}=6{,}2-3{,}7=2{,}5\ \text{эВ}$. Далее $E_k=E_{k0}+eEL$, откуда $L=\dfrac{15{,}9-2{,}5}{260}\ \text{м}$.