Презентация, доклад по физике на тему: Решение задач на фотоэффект

разность потенциалов равна U. После изменения частоты света задерживающая разность потенциалов увеличилась на ∆U=1.2 В. Н а какую величину изменилась частота падающего света ? В от­ве­те вы­бе­ре­те наи­бо­лее точ­ное при­бли­же­ние из пред­ло­жен­ных. (Ответ дать в 1014 Гц, округ­лив до де­ся­тых. Заряд элек­тро­на при­нять рав­ным 1,6·10−19 Кл, а по­сто­ян­ную План­ка — 6,6·10−34 Дж·с.)

Дано:
∆U=1.2В
е=1,6·10−19 Кл
h= 6,6·10−34 Дж·с
Найти:
∆ѵ-?

Решение:

За­пи­шем урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та для на­чаль­ной ча­сто­ты света:

и для из­ме­нен­ной ча­сто­ты:

Вычтя из вто­ро­го ра­вен­ства пер­вое, по­лу­чим со­от­но­ше­ние:

из­ме­нен­ной ча­сто­ты:

Вычтя из вто­ро­го ра­вен­ства пер­вое, по­лу­чим со­от­но­ше­ние:

дли­ной x  элек­три­че­ское поле со­вер­шит ра­бо­ту по раз­го­ну элек­тро­на ве­ли­чи­ной:

x  элек­три­че­ское поле со­вер­шит ра­бо­ту по раз­го­ну элек­тро­на ве­ли­чи­ной:

ем­ко­стью 4000 пФ. При дли­тель­ном осве­ще­нии ка­то­да све­том фо­то­ток, воз­ник­ший вна­ча­ле, пре­кра­ща­ет­ся, а на кон­ден­са­то­ре по­яв­ля­ет­ся заряд, рав­ный 3,3·10–10 Кл. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из каль­ция со­став­ля­ет 4,42·10–19 Дж. Опре­де­ли­те длину волны света, осве­ща­ю­ще­го катод. Элек­троёмко­стью си­сте­мы элек­тро­дов по срав­не­нию с элек­троёмко­стью кон­ден­са­то­ра пре­не­бречь.

Решение:

Ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, со­зда­ю­щих фо­то­ток, опре­де­ля­ет­ся из урав­не­ния Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та:

Фо­то­ток пре­кра­ща­ет­ся при усло­вии ра­вен­ства мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии элек­тро­на и из­ме­не­ния его по­тен­ци­аль­ной энер­гии при пе­ре­ме­ще­нии в элек­тро­ста­ти­че­ском поле:

Раз­ность по­тен­ци­а­лов свя­за­на с за­ря­дом кон­ден­са­то­ра:

Решив по­лу­чен­ную си­сте­му урав­не­ний, на­хо­дим:

4000 пФ. При дли­тель­ном осве­ще­нии ка­то­да све­том фо­то­ток между элек­тро­да­ми, воз­ник­ший вна­ча­ле, пре­кра­ща­ет­ся, а на кон­ден­са­то­ре по­яв­ля­ет­ся заряд 5,5 · 10−9 Кл. «Крас­ная гра­ни­ца» фо­то­эф­фек­та для каль­ция λ0 = 450 нм. Опре­де­ли­те ча­сто­ту све­то­вой волны, осве­ща­ю­щей катод. Ёмко­стью си­сте­мы элек­тро­дов пре­не­бречь.
Фо­то­ка­тод с ра­бо­той вы­хо­да 4,42 ∙ 10–19 Дж осве­ща­ет­ся мо­но­хро­ма­ти­че­ским све­том. Вы­ле­тев­шие из ка­то­да элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей 4 ∙ 10–4 Тл пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции этого поля и дви­жут­ся по окруж­но­стям. Мак­си­маль­ный ра­ди­ус такой окруж­но­сти 10 мм. Ка­ко­ва ча­сто­та  па­да­ю­ще­го света?
Фо­то­ка­тод, по­кры­тый каль­ци­ем, осве­ща­ет­ся све­том с дли­ной волны λ = 300 нм. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из каль­ция равна Авых = 4,42·10–19 Дж. Вы­ле­тев­шие из ка­то­да элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции этого поля и дви­жут­ся по окруж­но­сти с мак­си­маль­ным ра­ди­у­сом R = 4 мм. Каков мо­дуль ин­дук­ции маг­нит­но­го поля В?