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.
Ответ: 15,9 эВ.