Решение: Максимальное удаление фотоэлектрона
На плоскую цинковую пластинку ($A_{\text{вых}} = 3{,}75\ \text{эВ}$) падает электромагнитное излучение с длиной волны $0{,}3\ \text{мкм}$. На какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если задерживающее однородное электрическое поле, перпендикулярное пластинке, имеет напряжённость $1\ \text{В/см}$?
Решение по шагам
4 шагаЭнергия фотона равна $E_{\gamma} = \dfrac{hc}{\lambda}$. Используем $hc \approx 1240\ \text{эВ} \cdot \text{нм}$, а длина волны $0{,}3\ \text{мкм} = 300\ \text{нм}$.
$$E_{\gamma} = \frac{1240}{300}\ \text{эВ} \approx 4{,}13\ \text{эВ}$$По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна разности энергии фотона и работы выхода.
$$E_{k\,\max} = E_{\gamma} - A_{\text{вых}} = 4{,}13 - 3{,}75 = 0{,}38\ \text{эВ}$$Переведём максимальную кинетическую энергию в джоули.
$$E_{k\,\max} = 0{,}38 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19}\ \text{Дж} \approx 6{,}1 \cdot 10^{-20}\ \text{Дж}$$Напряжённость поля $1\ \text{В/см}$ равна $100\ \text{В/м}$. При максимальном удалении работа электрического поля полностью уменьшает кинетическую энергию электрона: $eEd = E_{k\,\max}$.
$$d = \frac{E_{k\,\max}}{eE} = \frac{6{,}1 \cdot 10^{-20}}{1{,}6 \cdot 10^{-19} \cdot 100}\ \text{м} \approx 3{,}8 \cdot 10^{-3}\ \text{м}$$Максимальное расстояние равно $d \approx 3{,}8 \cdot 10^{-3}\ \text{м} \approx 3{,}8\ \text{мм}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не вычитают работу выхода из энергии фотона.
Не переводят длину волны из микрометров в нанометры или метры.
Используют напряжённость $1\ \text{В/см}$ как $1\ \text{В/м}$.
Неверно учитывают работу электрического поля: при задерживающем поле $eEd$ равна начальной кинетической энергии электрона.