ID: 00015845
Металлическая пластина облучается светом частотой $\nu = 1{,}6\cdot 10^{15}$ Гц. Работа выхода электронов из данного металла равна $3{,}7$ эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью $130$ В/м, причём вектор напряжённости $\vec{E}$ направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на расстоянии $10$ см от пластины?
Ответ дайте в электронвольтах, округлив до десятых.
Источник: Сборник Гиголо
Вектор поля направлен К пластине. Сила на отрицательный электрон противоположна полю — значит, от пластины, то есть поле РАЗГОНЯЕТ улетающий электрон. Поэтому к стартовой энергии фотоэффекта добавится работа поля на пути $x$: $E_к = E_{max} + eEx$.
$E_ф = h\nu = 6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 1{,}6\cdot 10^{15} \approx 1{,}06\cdot 10^{-18}$ Дж $\approx 6{,}63$ эВ. Тогда $E_{max} = E_ф - A = 6{,}63 - 3{,}7 \approx 2{,}93$ эВ.
Работа поля на пути $x = 0{,}1$ м: $eEx$. В электронвольтах это численно равно $E\cdot x = 130\cdot 0{,}1 = 13$ эВ (заряд $e$ сокращается, когда энергию меряем в эВ).
$E_к = E_{max} + 13 = 2{,}93 + 13 \approx 15{,}9$ эВ.
Главный подвох — направление поля: раз оно к пластине, электрон УСКОРЯЕТСЯ, и энергию надо прибавлять, а не вычитать.