ID: 00018670
Работа выхода для материала катода вакуумного фотоэлемента равна 1,5 эВ. Катод освещается монохроматическим светом, у которого энергия фотонов равна 3,5 эВ. Чему равно запирающее напряжение, при котором фототок прекратится?
Ответ дайте в вольтах. Заряд электрона принять равным $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Кл, а 1 эВ — $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Дж.
Источник: ФИПИ
Запирающее напряжение $U_{з}$ — это такая «горка» из электрического поля, которую нужно поставить навстречу электронам, чтобы остановить даже самый быстрый из них. Самый быстрый электрон останавливается, когда работа поля $eU_{з}$ съедает всю его кинетическую энергию: $eU_{з} = E_{k}$. А саму кинетическую энергию берём из уравнения фотоэффекта.
Кинетическая энергия: $E_{k} = E - A = 3{,}5 - 1{,}5 = 2$ эВ.
Условие запирания: $eU_{з} = E_{k}$. Удобство в том, что если энергия выражена в электрон-вольтах, то напряжение в вольтах численно равно ей: $E_{k} = 2$ эВ $\Rightarrow U_{з} = 2$ В.