На плоский фотокатод падает ультрафиолетовое излучение с длинной волны 70 нм. красная граница фотоэффекта для фотокатода 300 нм. 1). найти массу фотона. 2). найти максимальное расстояние ( в мм), на которое может удалиться фотоэлектрон от фотокатода в однородном задерживающем электрическом поле напряженности е=8,0 в/см, направленном перпендикулярно к его поверхности.
2). Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
hc/λ = hc/λmax + Ek
λ = 70 нм = 7,0*10⁻⁸ м
λmax = 300 нм = 3,0*10⁻⁷ м
Ek - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
Ek = hc/λ - hc/λmax = hc*((λmax - λ)/(λmax*λ))
Электрон обладая энергией удалится от фотокатода на расстояние d и при этом будет тормозиться электрическим полем фотокатода
Ek = e*U = e*E*d
U - задерживающая разность потенциалов
E = 8,0 В/см = 800 В/м - напряженность электрического поля (поле однородно, поле плоскости)
hc*((λmax - λ)/(λmax*λ)) = e*E*d
d = hc*((λmax - λ)/(λmax*λ)) / (e*E)
d = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с*3*10⁸ м/с*((3,0*10⁻⁷ м - 0,7*10⁻⁷ м)/(3,0*10⁻⁷ м * 0,7*10⁻⁷ м)) / (1,6*10⁻¹⁹ Кл*800 В/м) ≈ 1,7*10⁻² м = 1,7 см