Яка значення напруги, при якій електрони, вибиті з вольфрамового катода ультрафіолетовими променями довжиною хвилі

Тема: Напруга в колі, при якій відсутній струм

Пояснення:
Щоб знайти значення напруги, при якій електрони не створюють струм у колі, нам потрібно скористатися рівнянням Ейнштейна для фотоефекту:

E = hf,

де E - енергія фотона, h - постійна Планка і f - частота світла.

По-перше, нам потрібно знайти частоту світла. Це можна зробити, поділивши швидкість світла на довжину хвилі:

f = c/λ,

де c - швидкість світла, а λ - довжина хвилі.

Тепер ми можемо знайти частоту:

f = c/λ = (3x10^8 m/s) / (0.1x10^(-6) m) = 3x10^14 Hz.

Тепер, коли ми маємо частоту світла, ми можемо знайти енергію фотона:

E = hf = (6.63x10^(-34) J·s) x (3x10^14 Hz) = 1.989 J.

Оскільки ми знаємо енергію фотона, ми можемо використати рівняння елементарного заряду:

eV = E,

де e - елементарний заряд і V - напруга.

Знаючи значення елементарного заряду (1.6x10^(-19) C) та енергії фотона (1.989 J), ми можемо знайти значення напруги:

V = E/e = 1.989 J / 1.6x10^(-19) C = 1.243x10^19 V.

Отже, значення напруги, при якій електрони не створюють струм у колі, дорівнює 1.243x10^19 Вольт.

Приклад використання:
Обчисліть значення напруги, при якій електрони, вибиті з вольфрамового катода ультрафіолетовими променями довжиною хвилі 0,1 мкм, не створюють струм у колі.

Совет:
Щоб краще зрозуміти цю тему, рекомендується більше вивчати електромагнітні хвилі, фотоефект та фізику як загалом.

Вправа:
Обчисліть значення напруги, при якій електрони, вибиті з мідного катода ультрафіолетовими променями довжиною хвилі 0,05 мкм, не створюють струм у колі.