Какова наивысшая скорость фотоэлектронов, когда фототок прекращается при запирающем напряжении?

Тема занятия: Фотоэффект

Объяснение: Фотоэффект - это явление, когда световые фотоны сталкиваются с поверхностью материала и выбивают из него электроны. При этом, если на поверхности материала есть запирающее напряжение, то фототок прекращается, когда энергия фотонов становится меньше запирающей энергии.

Для вычисления наивысшей скорости фотоэлектронов, когда фототок прекращается при запирающем напряжении, нам понадобятся следующие данные:

1. Запирающее напряжение (U) - это разность потенциалов между фотокатодом и анодом, при которой фототок останавливается.
2. Постоянная Планка (h) - это фундаментальная константа, равная приблизительно 6,626 x 10^(-34) Дж * с.
3. Заряд электрона (e) - это элементарный заряд, равный приблизительно 1,602 x 10^(-19) Кл.

Наивысшая скорость фотоэлектронов, когда фототок прекращается, может быть найдена с использованием следующей формулы:

v = √((2eU) / m)

где v - скорость фотоэлектронов, U - запирающее напряжение, e - заряд электрона и m - масса фотоэлектрона.

Прежде чем вычислить конкретное значение, нам понадобится знать массу фотоэлектрона, которая составляет примерно 9,109 x 10^(-31) кг.

Пример:
Допустим, у нас есть запирающее напряжение U = 1,5 В. Мы можем использовать указанную формулу для вычисления наивысшей скорости фотоэлектронов:

v = √((2 * 1,602 x 10^(-19) Кл * 1,5 В) / 9,109 x 10^(-31) кг)

Выполняя вычисления, мы получим значение скорости фотоэлектронов.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется изучать основные концепции, такие как энергия фотона, запирающее напряжение и масса фотоэлектрона. Также полезно обратить внимание на эффект изменения интенсивности света на фототок.

Задание для закрепления: У вас есть фотоэлемент с запирающим напряжением 2 В. Вычислите наивысшую скорость фотоэлектронов, когда фототок прекращается.

Тема: Фотоэлектрический эффект

Инструкция: Фотоэлектрический эффект - это явление, при котором фотоны света выбивают электроны из металла. При достаточно большой энергии фотонов электроны могут приобрести достаточно энергии, чтобы преодолеть работу выхода и покинуть поверхность металла, создавая фототок.

Наивысшая скорость фотоэлектронов возникает, когда фототок прекращается при запирающем напряжении. Запирающее напряжение - это минимальное напряжение, которое нужно подать на фотоэлемент, чтобы остановить фототок.

По формуле Эйнштейна можно вычислить наивысшую скорость фотоэлектронов. Формула связывает энергию фотона (E) с частотой света (ν):

E = hν,

где h - постоянная Планка.

Наивысшая скорость фотоэлектронов (v_max) может быть определена с использованием закона сохранения энергии:

E = qV + W,

где q - заряд фотоэлектрона, V - запирающее напряжение, W - работа выхода электрона из металла.

Таким образом, при достижении запирающего напряжения, вся энергия фотона будет потрачена для преодоления запирающего напряжения и работы выхода, и скорость фотоэлектронов будет максимальной.

Доп. материал: Допустим, у нас есть фотоэлемент с работой выхода 2 эВ и частотой света 5x10^14 Гц. Чтобы определить наивысшую скорость фотоэлектронов при запирающем напряжении, мы можем использовать формулу:

E = qV + W,

где W = 2 эВ.

Hайти V и v_max.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэлектрический эффект, рекомендуется изучать основные понятия физики, такие как работа, энергия и заряд, а также подробно изучить формулы, связанные с фотоэлектрическим эффектом.

Ещё задача: Если фотоэлемент имеет работу выхода 1,5 эВ и частоту света 6x10^14 Гц, найдите наивысшую скорость фотоэлектронов при запирающем напряжении.