Көрсетілген жағдайларда фотоэлементтегі қанығу тогының күші неге…

Атомдық және кванттық физикаМәтін бойынша · күрделі

Фотоэффект және сутек спектрі бойынша тәжірибелер
Оқу зертханасында сыртқы фотоэффект зерттеледі. Вакуумдық фотоэлементтің катоды металдан жасалған, оның шығу жұмысы 2,0 эВ. Катодты толқын ұзындығы 400 нм монохроматты жарықпен жарықтандырады. Катодқа түсетін жарық шоғының қуаты 0,31 мВт. Тәжірибе жүзден тек бір фотон ғана электронды ұшырып шығаратынын көрсетті, қалған фотондар электрон шығармай жұтылады. Фотоэлементке жеткілікті кернеу берілгенде, ұшып шыққан барлық электрондар анодқа жетеді (қанығу тогы).
Жұмыстың басқа бөлігінде сирек сутектің сәулеленуі зерттеледі. Сутек атомының нөмірі $n$ күйдегі энергиясы $E_n = -\frac{13{,}6}{n^2}$ эВ формуласымен анықталады. Атом жоғарырақ күйден төменірек күйге өткенде бір фотон сәулеленеді, оның энергиясы осы күйлердің энергиялары айырмасына тең.
Есептеу үшін мынаны алыңыз: $hc = 1240$ эВ·нм, элементар заряд $e = 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Кл, 1 эВ $= 1{,}6\cdot 10^{-19}$ Дж.

Көрсетілген жағдайларда фотоэлементтегі қанығу тогының күші неге тең?

A1,0 мкА
B6,25 мкА
C100 мкА
D0,01 мкА

Жауап пен талдауды көрсетуЖауап пен талдауды жасыру

Дұрыс жауап

A1,0 мкА

Талдау

Фотон энергиясы $3{,}1 \cdot 1{,}6\cdot 10^{-19} = 4{,}96\cdot 10^{-19}$ Дж. Секундтағы фотондар саны $N = \frac{P}{E} = \frac{0{,}31\cdot 10^{-3}}{4{,}96\cdot 10^{-19}} \approx 6{,}25\cdot 10^{14}$ с $^{-1}$ . Электронды фотондардың 1%-ы ұшырып шығарады: $6{,}25\cdot 10^{12}$ с $^{-1}$ . Ток күші $I = N_e e = 6{,}25\cdot 10^{12}\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19} = 1{,}0\cdot 10^{-6}$ А $= 1{,}0$ мкА. Әрбір фотон электрон шығарады деп алса, «100 мкА» шығады.

Физика пәнінен № 2563 тапсырма: Атомдық және кванттық физика

«Атомдық және кванттық физика» тақырыбы бойынша ұқсас тапсырмалар

«Атомдық және кванттық физика» тақырыбын жаттықтырыңыз

Таймері бар сынақ жинаңыз