Измерено, что скорость фотоэлектронов в опыте по фотоэффекту составляет 3 мм/с. Найдите задерживающее напряжение

Звездопад_1192

65

Для начала, давайте вспомним основное уравнение фотоэффекта:
\[E_{\text{кин}} = eUз \]
Здесь:
\(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\(e\) - заряд электрона,
\(Uз\) - задерживающее напряжение.

Мы знаем, что скорость фотоэлектронов составляет 3 мм/с. Скорость можно перевести в кинетическую энергию, связав эти величины:
\[ E_{\text{кин}} = \frac{mv^2}{2} \]
где \(m\) - масса фотоэлектрона, \(v\) - скорость фотоэлектрона.

Поскольку нам дана скорость в мм/с, давайте переведем ее в м/с:
\[ 3 \, \text{мм/с} = 3 \times 10^{-3} \, \text{м/с} \]
Теперь, зная скорость, мы можем найти кинетическую энергию:
\[ E_{\text{кин}} = \frac{9.11 \times 10^{-31} \times (3 \times 10^{-3})^2}{2} \]
\[ E_{\text{кин}} ≈ 4.09 \times 10^{-31} \, \text{Дж} \]

Далее, подставим полученное значение кинетической энергии в уравнение фотоэффекта и найдем задерживающее напряжение:
\[ Uз = \frac{E_{\text{кин}}}{e} = \frac{4.09 \times 10^{-31}}{1.6 \times 10^{-19}} \]
\[ Uз ≈ 2.56 \times 10^{-12} \, \text{В} \]

Таким образом, задерживающее напряжение \(Uз\) составляет примерно 2.56 * 10^{-12} В, а соответствующая энергия фотоэлектронов равна примерно 4.09 * 10^{-31} Дж.