Яким буде потенціал зарядженої пластинки під час тривалого освітлення, якщо на неї падає світло з довжиною хвилі

Весенний_Сад

17

Робота виходу електронів \(W\) вимірюється в електрон-вольтах (еV) і вказує на енергію, яку потрібно виділити, щоб витягнути електрони з поверхні матеріалу. Принаймні, це мінімальна енергія, яка потрібна для того, щоб електрони, зв"язані з атомами, змогли покинути поверхню матеріалу.

Отже, для розрахунку потенціалу зарядженої пластинки під час освітлення нам необхідно знати додаткову інформацію: енергію фотону світла, що падає на пластинку, і величину заряду \(Q\), який накопичується на пластинці під час освітлення.

Енергія фотону світла \(E\) може бути обчислена за допомогою формули:

\[E = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]

де \(h\) - стала Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж/с), \(c\) - швидкість світла (\(3.0 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - довжина хвилі світла (450 нм, або \(4.5 \times 10^{-7}\) метра).

Тепер, коли ми знаємо енергію фотону світла, ми можемо розрахувати кількість фотонів \(N\), які падають на пластинку за час освітлення. Для цього ми використовуємо рівняння:

\[N = \frac{{E_{\text{загальна}}}}{{E_{\text{фотону}}}}\]

де \(E_{\text{загальна}}\) - загальна енергія, яка падає на пластинку, а \(E_{\text{фотону}}\) - енергія одного фотону. Тут важливо зауважити, що світло складається з дискретних фотонів, і кількість фотонів необхідна для розрахунку при певній енергії.

На завершення, коли ми знаємо кількість фотонів \(N\) і величину заряду \(Q\), який накопичується на пластинці, ми можемо знайти потенціал \(U\) за формулою:

\[U = \frac{{Q}}{{C}}\]

де \(C\) - ємність пластинки.

Отже, для повного розрахунку потенціалу під час освітлення потрібно знати значення енергії фотону світла, енергію загалом, яка падає на пластинку, кількість фотонів, які падають, величину заряду і ємність пластинки. Враховуючи ці дані, ми зможемо розрахувати потенціал зарядженої пластинки.