№1145 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Какое запирающее напряжение надо подать на вакуумный фотоэлемент, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовым светом с длиной волны $$100\ \text{нм}$$ из вольфрамового катода, не могли создать ток в цепи?

Для остановки фотоэлектронов их максимальная кинетическая энергия должна быть полностью компенсирована работой электрического поля:

$$eU_0 = \frac{hc}{\lambda} — A$$

Тогда

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

Удобно считать в электрон-вольтах: энергия фотона при $$\lambda=100\ \text{нм}$$ равна

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

Работа выхода вольфрама $$A=4{,}5\ \text{эВ}$$, значит

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

Так как $$1\ \text{эВ}=e\cdot 1\ \text{В}$$, то

$$U_0=7{,}9\ \text{В}$$

Ответ: $$7{,}9\ \text{В}$$.