№1145 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Какое запирающее напряжение надо подать на вакуумный фотоэлемент, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовым светом с длиной волны 100 нм из вольфрамового катода, не могли создать ток в цепи?

Дано

$$\lambda = 100\ \text{нм} = 1{,}0 \cdot 10^{-7}\ \text{м}$$

$$A = 4{,}5\ \text{эВ}$$

Ход решения

Для фотоэффекта уравнение Эйнштейна имеет вид:

$$\frac{hc}{\lambda}=A+eU_0$$

Отсюда запирающее напряжение:

$$U_0=\frac{hc}{e\lambda}-\frac{A}{e}$$

Удобно считать энергию фотона в электрон-вольтах:

$$E=\frac{hc}{\lambda}$$

При $$\lambda=100\ \text{нм}$$:

$$E=\frac{1240\ \text{эВ}\cdot\text{нм}}{100\ \text{нм}}=12{,}4\ \text{эВ}$$

Тогда

$$eU_0=E-A=12{,}4-4{,}5=7{,}9\ \text{эВ}$$

Следовательно,

$$U_0=7{,}9\ \text{В}$$

Ответ

$$U_0=7{,}9\ \text{В}$$