Яку напругу потрібно надати, щоб перервати струм у колі, якщо на катод з вольфраму падає випромінювання з довжиною

Тема урока: Випромінювання та напруга в кілі

Пояснення: Щоб розірвати струм у колі, необхідно мати напругу, яка буде достатньо великою, щоб перевищити напругу на катоді, викликану випромінюванням. Для цього нам знадобиться знати співвідношення між напругою та довжиною хвилі випромінювання.

Згідно принципу Ейнштейна, енергія квантового випромінювання пропорційна частоті цього випромінювання за формулою E = hv, де E - енергія, h - постійна Планка, v - частота. Також, формула, що описує зв"язок між частотою та довжиною хвилі: c = λv, де c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.

Тепер, щоб перервати струм, енергія випромінювання на катоді має бути достатньо малою, щоб перевищити роботу виходу матеріалу у трансміттансі, або енергію, необхідну електрону, щоб вибратись з матеріалу. Цю роботу виходу можна виразити як W = qV, де W - робота виходу, q - елементарний заряд, V - напруга.

Отже, для переривання струму в колі, маючи довжину хвилі випромінювання, можна використати наступну послідовність рівнянь, щоб знайти потрібну напругу:

c = λv
E = hv
W = qV

Приклад використання:
Задано довжину хвилі випромінювання λ = 0,1 мікрометра. Щоб знайти напругу, використовуємо формулу c = λv, де c - швидкість світла, λ - довжина хвилі, v - частота. Після знаходження частоти, за формулою E = hv, де E - енергія випромінювання, h - постійна Планка, v - частота. В підсумку, напругу, необхідну для переривання струму у колі, можна знайти, використовуючи формулу W = qV, де W - робота виходу, q - елементарний заряд, V - напруга.

Рекомендації: Для кращого розуміння теми раджу ознайомитись з основними концепціями випромінювання, напруги та довжини хвилі. Це допоможе вам зрозуміти взаємозв’язок між ними та легше розв’язувати подібні задачі.

Вправа: Яка напруга необхідна для переривання струму у колі, якщо випромінювання на катоді має довжину хвилі 0,2 мікрометра? (Використовуйте значення швидкості світла c = 3 * 10^8 м/c)