Какова работа выхода (в эв) тория, из которого состоит нить накала электронной лампы, при температуре катода

Тема урока: Работа выхода электронной лампы

Инструкция:
Работа выхода (W) - это энергия, необходимая для выхода электрона из установившегося потенциала. Работа выхода зависит от температуры катода, эмиссионной постоянной и плотности тока насыщения. Формула для вычисления работы выхода выглядит следующим образом:

W = (hv - Ф), (1)

где W - работа выхода, h - постоянная Планка, v - частота световой волны, Ф - потенциал фотоэффекта.

Фотоэффект происходит, когда световая волна (с определенной частотой) сталкивается с поверхностью материала, вызывая эмиссию электронов.

Для известного температурного катода, мы можем использовать эмиссионную постоянную В, чтобы вычислить значение Ф. Формула для вычисления потенциала фотоэффекта Ф:

Ф = kT, (2)

где k - постоянная Больцмана, T - температура в кельвинах.

Теперь, зная эмиссионную постоянную (B) и плотность тока насыщения (j0), мы можем выразить величину Ф:

Ф = (B * T) / (e * j0), (3)

где e - элементарный заряд.

Теперь мы можем использовать полученное значение в формуле (1), чтобы найти работу выхода (W).

Дополнительный материал:
Дано: температура катода (T) = 900 K, эмиссионная постоянная (B) = 70 A/см^2·K^2, плотность тока насыщения (j0) = 4.10^-10 A/м^2.

Сначала найдем значение потенциала фотоэффекта (Ф) с использованием формулы (3), затем подставим его в формулу (1), чтобы найти работу выхода (W).

Адресовано Ученику.

Совет:
1. Познакомьтесь с основами фотоэффекта и его применения в электронике, таких как электронные лампы.
2. Ознакомьтесь с формулами и поэтапным решением, чтобы лучше понять, какие физические параметры влияют на работу выхода электронной лампы.

Задача для проверки:
Найдите работу выхода (W) для электронной лампы с температурой катода (T) равной 500 K, эмиссионной постоянной (B) равной 60 A/см^2·K^2 и плотностью тока насыщения (j0) равной 3.10^-9 A/м^2.