Яка є найбільша швидкість фотоелектронів, яку можна досягти, якщо струм припиняється за рахунок затримуючої напруги?

Светлячок

45

Когда струм в фотоэлектрическом эффекте прекращается благодаря задерживающему напряжению, это означает, что энергия электронов перестает быть достаточной для преодоления задерживающего потенциала.

Для определения максимальной скорости фотоэлектронов, которую можно достичь, используется формула Кинетической энергии фотоэлектронов:

\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]

где \(E_k\) - кинетическая энергия фотоэлектрона, \(m\) - его масса и \(v\) - его скорость.

Кроме того, для фотоэлектронов также справедливо уравнение фотоэффекта:

\[E_k = \hbar \omega - W\]

где \(\hbar\) - постоянная Планка, \(\omega\) - частота падающего света и \(W\) - работа выхода фотоэлектронов из материала.

Если задерживающее напряжение равно \(V\), то кинетическая энергия фотоэлектронов должна быть равна нулю:

\[E_k = \frac{1}{2} m v^2 = 0\]

Это означает, что по уравнению фотоэффекта:

\[\hbar \omega - W = 0\]

Отсюда можно найти максимальную скорость фотоэлектронов \(v\), подставив \(E_k = 0\) в формулу кинетической энергии:

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

Решив уравнение, получаем:

\[v = 0\]

Таким образом, максимальная скорость фотоэлектронов, которую можно достичь, когда струм прекращается благодаря задерживающему напряжению, равна нулю. Это объясняется тем, что задерживающее напряжение не позволяет фотоэлектронам двигаться и они останавливаются.