Катод фотоэлемента облучается светом с частотой 10^15 Гц. каково запирающее напряжение, если работа выхода фотоэлемента равна 2, 5эВ? ответ выразить в вольтах ​

Объяснение:

пусть передняя часть шарика это та которая направлена к заряженному предмету

если поднести к изолированному металлическому шарику заряженный предмет, то на передней части шарика индуцируются заряды противоположного знака

например предмет был положительный и спереди шарика появится избыток электронов а сзади - недостаток электронов.

если коснуться задней части шарика и обнулить недостаток электронов то суммарно шарик приобретет отрицательный заряд

в нашем случае есть только отрицательный заряд и мы с его не прикасаясь к нему) можем зарядить что-то другое только до положительного заряда.

но если мы возьмем полученное тело с положительным зарядом мы точно так-же сможем зарядить нейтральный шарик до отрицательного

значит нам для решения проблемы нужен промежуточный изолированный предмет, например точно такой-же шарик

дано

S=24 см =0.24 м

t= 4 нс =4 *10^-9 c

Vo= 0 м/с

m=9.1*10^-31 кг

q=1.6*10^-19 Кл

U - ?

 

решение

электрон движется равноускоренно     S = Vot +at^2/2 = at^2/2

ускорение  a = 2S / t^2

сила  по 2-му закону Ньютона F=ma

работа поля по перемещению электрона  A= F*S=m*2S / t^2 * S = m*2S^2 / t^2  (1)

работа также по другой формуле A=q*U  (2)

приравняем  (1)(2)

m*2S^2 / t^2   = q*U 

анодное напряжение

U = m/q * 2S^2 / t^2   

подставим значения из условия

U = 9.1*10^-31 /1.6*10^-19 *2*0.24^2 / (4 *10^-9)^2 = 40950 В =41*10^3 В = 41 кВ

ответ 40950 В =41*10^3 В = 41 кВ