Селеновый фотоэлемент обладает чувствительностью по току, которая составляет 200 мка/лм. Предположим, что данная

  • 23
Селеновый фотоэлемент обладает чувствительностью по току, которая составляет 200 мка/лм. Предположим, что данная чувствительность достигается при освещении фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны 550 нм. В таком случае, определите количество фотонов, падающих на один электрон, участвующий в фототоке.
Лиса
58
Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы:

\(E = \frac{{hc}}{{\lambda}}\) - формула для расчета энергии фотона, где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}\)), \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/сек}\)), и \(\lambda\) - длина волны света в метрах.

\(N = \frac{{I}}{{E}}\) - формула для расчета количества фотонов, где \(N\) - количество фотонов, \(I\) - фототок (в данном случае чувствительность по току - 200 мкА/лк), и \(E\) - энергия фотона.

Вычислим сначала энергию фотона:

\[
E = \frac{{hc}}{{\lambda}} = \frac{{6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}} \times 3 \times 10^8 \, \text{м/сек}}}{{550 \times 10^{-9} \, \text{м}}} = 3.61 \times 10^{-19} \, \text{Дж}
\]

Теперь, используя полученное значение энергии фотона, мы можем вычислить количество фотонов, падающих на один электрон:

\[
N = \frac{{I}}{{E}} = \frac{{200 \times 10^{-6} \, \text{А}}}}{{3.61 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}} = 5.54 \times 10^{14}
\]

Таким образом, на один электрон, участвующий в фототоке, падает примерно \(5.54 \times 10^{14}\) фотонов.