Какой заряд Q накапливается на обкладках конденсатора, когда фототок, возникающий при освещении катода кальция светом
Какой заряд Q накапливается на обкладках конденсатора, когда фототок, возникающий при освещении катода кальция светом с частотой ν = 1015 Гц, прекращается? Работа выхода электронов из кальция составляет Авых = 4,4 · 10-19 Дж, а заряд электрона равен 1,6 · 10-19 C. Оба электрода покрыты кальцием и находятся в вакууме, а конденсатор имеет емкость С = 8 нФ.
Morskoy_Briz 10
Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о фотоэффекте и формуле для энергии фотона. Фотоэффект - это явление вырывания электрона из вещества под воздействием фотонов света. Энергия фотона E связана с его частотой ν следующим образом:\[E = h \cdot \nu\]
где h - постоянная Планка, равная приблизительно \(6,63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с.
Для определения заряда Q, накапливающегося на обкладках конденсатора, когда фототок прекращается, мы можем использовать уравнение для работы выхода электронов и формулу для энергии фотона:
\[Q = \dfrac{{\text{{Работа выхода электронов}}}}{{\text{{Заряд электрона}}}}\]
\[Q = \dfrac{{\text{{Авых}}}}{{e}}\]
где e - заряд электрона, равный \(1,6 \cdot 10^{-19}\) Кл.
Подставляя известные значения в данное уравнение, получим:
\[Q = \dfrac{{4,4 \cdot 10^{-19} Дж}}{{1,6 \cdot 10^{-19} Кл}}\]
\[Q = 2,75\]
Таким образом, заряд Q, накапливающийся на обкладках конденсатора, когда фототок прекращается, составляет 2,75 Кл.