Естественные науки

Источник монохроматического света мощностью за промежуток времени

Источник монохроматического света мощностью 88 Вт за промежуток времени 3 секунды испускает 10^20 фотонов, вызывающих фотоэффект на металлической пластинке. До какого потенциала пластинка зарядится при длительном освещении? Eсли работа выхода электронов из металла 1,6эВ.

книгу открывал не могу понять, помощи прощу в решении с формулами
Оксана 123
Оксана 123
89
Энергия фотона : W= 88*3/10^20 = .264 *10^(-17) дж
работа выхода A = 1.6*1.6021*10^(-19) = .2563360000 10^(-18)
Кинетическая энергия вылетевшего е- : Ek = 0.238 *10^(-17) дж
q*U = Ek; U = Ek/q = = 15V
Роман Муравьев
Роман Муравьев
54 781
Лучший ответ
Есть два варианта решения: упрощенное и более-менее точное

Я знаю, что во всяких богадельнях считают, что работа выхода эл-на из металла не зависит о его заряда. В принципе, это логично в предположении, что пластинка имеет бесконечные размеры. Тогда плотность заряда на её поверхности будет мала, и эл-статическим членом можно пренебречь.

Итак, простой случай: А=88 вт, t=3 сек, E(полная энергия излучения) = At = 264 Дж
1 Эв = 1.6*10^-19 Дж
Чтобы понять, сколько вылетит эл-нов при энергии фотона равной 1.6 ЭВ, нужно разделить суммарную энергию на энергию выхода 1-го эл-на
Получаем 1.03 *10^21 шт
При этом за 3 сек фотонов будет 3*10^20 шт
Ежу ясно, что т-к источник монохроматический, то это означает, что энергия фотона больше чем необходимо для фотоэффекта
Тогда, не зная КПД фотоэффекта, мы можем только предположить, что оно 100%, и считать по кол-ву фотонов. Получается примерно 3*10^20 шт эл-нов
Это соответствует 48 Кл заряда. До хрена, короче.

Меня тут смутила фраза про длительное освещение. Говорилось же про 3 сек?
Или нужно посчитать равновесный заряд пластины при бесконечно долгом облучении? Тогда в задаче не хватает данных - как минимум, габаритов пластины, т-к без этого не посчитать плотность заряда, и не понять, когда суммарная работа выхода превысит энергию фотона.

Для сложного решения, опять таки, не хватает данных. Могу лишь сказать, что там нужно завести плотность пов. заряда как ф-цию от кол-ва вылетевших эл-нов, а потом выразить через плотность полную работу выхода. И проинтегрировать.
Pyshustik Pyshustik
Pyshustik Pyshustik
8 429

Похожие вопросы