Вакуумный фотоэлемент, состоящий из центрального катода (вольфрамового шарика)  и анода (внутренней поверхности колбы),  освещается светом с длиной волны  =230нм. Какую задерживающую разность потенциала надо приложить между электродами, чтобы фототок упал до нуля. При расчете учесть, что  между электродами  существует контактная разность  потенциалов U_k = 0,6 B, ускоряющая  вылетающие из  катода электроны.  Работа выхода электронов из вольфрама равна   A = 4,5 эВ.

Дано    ? =230нм,  U_k = 0,6 B,  A = 4,5 эВ.

Найти:     U.

РЕШЕНИЕ

Энергия падающего фотона равна

E = ^h*c/_? = 8,63* 10^-19Дж = 5,40эВ    ,

где    h –п остоянная Планка, c - скорость света.

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

E = A + T  ,                                                         (1)

где  E - энергия падающего фотона,   A - работа выхода электрона, находящегося в приповерхностном слое,  из цинка,   T -  максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Согласно этому уравнении.  Максимальная энергия фотоэлектронов, порождаемых в фотоэффекте  равна   T = E – A = 0,9эВ   Чтобы прекратить  фототок от таких фотоэлектронов   требуется   разность потенциалов U_c = 0,9 B.

На эти электроны также действует  ускоряющая разность потенциалов, которую надо нейтрализовать.

Поэтому необходимая задерживающая разность потенциалов равна

U = U_c + U_k = 1,5 B  .

Ответ: U = 1,5 B  .