Приклад розв’язання задачі. Відомими величинами в завданні є довжина хвилі світла λ і робота виходу електрона з металу А.
Відомими величинами в завданні є довжина хвилі світла λ і робота виходу електрона з металу А.
Дано:
λ= 450 нм = 450·10-9 м
А = 2,3 эВ = 3,68·10-19 Дж
1 эВ = 1,6×10-19 Дж
|
Запишемо формулу Ейнштейна для фотоефекту:
(1)
У цьому рівнянні -енергія фотона, А – робота виходу фотоелектрона, - кінетична енергія фотоелектрона.
З рівняння (1) визначаємо значення Ек :
Використовуючи рівність , знайдемо максимальну швидкість фотоелектронів:
Для визначення червоної межі фотоефекту скористаємося формулою (1). Вважаючи, що Vmax = 0, одержимо:
Виліт електрона з металу під дією світла відбувається в результаті взаємодії фотона з електроном. У свою чергу електрон при вильоті взаємодіє з кристалічною гратою металу. Система фотон - електрон - кристалічна грата є замкнутою. Отже можна записати закон збереження імпульсу для цієї системи:
,(2)
де рф - імпульс фотона, ре – імпульс електрона, р - імпульс кристалічної грати.
Для знаходження чисельного значення імпульсу р, одержуваного фотокатодом при вильоті фотоелектрона, рівняння (2) спроектуємо на вісь Х, направлену перпендикулярно поверхні фотокатода по напряму світла (приймемо, що світло падає перпендикулярно поверхні фотокатода). Тоді одержимо:
рф = - ре + р або р = рф + ре
Врахуємо, що
Тоді остаточно отримаємо:
По цій формулі знаходимо значення імпульсу:
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 710;