ID: 00015853
Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частоты \nu = 6{,}7\cdot10^{14} Гц из металла с работой выхода A_{\text{вых}}= 1{,}89 эВ, попадают в однородное электрическое поле E = 100 В/м. Каков тормозной путь для тех электронов, чья скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля?
Ответ дайте в мм.
Источник: Сборник Гиголо
Сначала фотоэффект даёт электрону «стартовую» кинетическую энергию: E_{\text{к}}=h\nu-A. Потом электрон влетает в тормозящее поле, и поле полностью «съедает» эту энергию, совершая отрицательную работу. Тормозной путь — это расстояние, на котором работа поля по модулю сравняется с кинетической энергией: eE\cdot s = E_{\text{к}}. Никаких лишних формул не нужно — просто энергия в начале равна работе по торможению.
E_{\text{к}}=h\nu-A=6{,}63\cdot10^{-34}\cdot6{,}7\cdot10^{14}-1{,}89\cdot1{,}6\cdot10^{-19}. Энергия фотона \approx4{,}44\cdot10^{-19} Дж, работа выхода \approx3{,}02\cdot10^{-19} Дж, разность E_{\text{к}}\approx1{,}42\cdot10^{-19} Дж.
Поле тормозит электрон, и весь путь набегает, пока работа eEs не погасит E_{\text{к}}: s=\dfrac{E_{\text{к}}}{eE}=\dfrac{1{,}42\cdot10^{-19}}{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot100}\approx8{,}9\cdot10^{-3} м \approx 8{,}7 мм.
Ответ: 8,7 мм.