Какой потенциал тормозящего электрического поля должен быть применен к электродам вакуумного фотоэлемента, чтобы

Tigressa

68

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу фотоэлектрического эффекта:

\[E = \frac{1}{2}mv^2 = eV_0\]

Где:
\(E\) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\(m\) - масса фотоэлектрона,
\(v\) - скорость фотоэлектрона,
\(e\) - заряд электрона,
\(V_0\) - разность потенциалов (работа выхода).

Для того чтобы полностью остановить фотоэлектроны, необходимо сделать их кинетическую энергию равной нулю. Следовательно, мы можем записать:

\[\frac{1}{2}mv^2 = 0\]

Это значит, что скорость фотоэлектрона равна нулю. Другими словами, фотоэлектрон полностью остановится. Потенциал тормозящего электрического поля \(V\) можно найти следующим образом:

\[\frac{1}{2}mv^2 = eV\]

Так как \(v = 0\), получаем:

\[\frac{1}{2}m \cdot 0^2 = eV\]

Или просто \(0 = eV\). Из этого следует, что потенциал тормозящего электрического поля должен быть равен нулю, чтобы полностью остановить фотоэлектроны.

Касательно красной границы фотоэффекта, она определяется формулой:

\[E = eV_0\]

где \(E\) - энергия фотона, а \(V_0\) - разность потенциалов, работа выхода.

Для определения красной границы фотоэффекта, нужно найти минимальную энергию фотона, необходимую для освобождения электрона. В данной задаче нам известна работа выхода (\(V_0 = 4 \, \text{эВ}\)).

Подставим данное значение в формулу красной границы фотоэффекта:

\[E = eV_0\]

\[E = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (4 \, \text{эВ})\]

Расчет позволяет найти значение энергии фотона, которое необходимо для освобождения электрона, и таким образом определить красную границу фотоэффекта.

Надеюсь, что ответ был доступным для понимания школьнику и предоставил достаточно информации. Если у вас возникнут ещё какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать!