ID: 00026152
«Красная граница» фотоэффекта для натрия λ _{кр} = 540 нм. Каково запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих из натриевого фотокатода, освещенного светом c длиной волны λ = 400 нм? Ответ округлите до десятых. Ответ дайте в В.
Источник: ФИПИ
Запирающее напряжение находится из уравнения Эйнштейна: кинетическая энергия электрона равна разности энергии фотона и работы выхода, а работу выхода выразим через «красную границу».
$E_к=eU_{зап}=hc\left(\dfrac{1}{\lambda}-\dfrac{1}{\lambda_{кр}}\right)$.
Считаем разность обратных длин волн: $\dfrac{1}{400\cdot10^{-9}}-\dfrac{1}{540\cdot10^{-9}}\approx 2{,}5\cdot10^{6}-1{,}852\cdot10^{6}=6{,}48\cdot10^{5}\ \text{м}^{-1}$.
Тогда $E_к=hc\cdot 6{,}48\cdot10^{5}\approx 6{,}63\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^{8}\cdot6{,}48\cdot10^{5}\approx 1{,}29\cdot10^{-19}$ Дж, откуда $U_{зап}=\dfrac{E_к}{e}\approx 0{,}8$ В.
Такое напряжение нужно приложить, чтобы полностью остановить самые быстрые фотоэлектроны.