Полное условие задачи
На рисунке представлена вольтамперная характеристика вакуумного фотоэлемента. Катод освещается светом с длиной волны 0,33 мкм. Найдите количество электронов, вырываемых светом в единицу времени, а также работу выхода из катода.
Краткое условие задачи
Решение задачи
Из графика видно, что ток насыщения равен 200 мА. Этот ток соответствует тому, что все электроны, вырываемые из катода за единицу времени, достигают анода. Заряд всех вырываемых электронов за единицу времени равен:
Тогда ток насыщения запишется так:
Выразим отсюда число электронов, вырываемых в единицу времени и найдем его:
Также из графика видно, что фототок прекращается при запирающем напряжении в 2 В. Запирающее напряжение и максимальная кинетическая энергия электрона связаны равенством:
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Длина и частота световой волны связаны соотношением:
Подставим в выражение (2) выражения (1) и (3):
Выражаем работу выхода и находим ее:
