Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух, но в котором содержится небольшое количество водорода. Электрон разгоняется постоянным электрическим полем с напряженностью В/м до энергии, равной энергии ионизации атома водорода эВ, и ионизирует атом. Возникший свободный электрон имеет нулевую скорость и ускоряется тем же электрическим полем. На каком расстоянии от пластинки его энергия окажется достаточной для ионизации другого атома водорода?
Уравнение Эйнштейна в данном случае будет иметь вид:
где – энергия фотона, – работа выхода из металла, – кинетическая энергия вылетевшего электрона.
Энергия фотона равна
где – длина волны Работа выхода равна
где – длина волны, соответствующая красной границе.
Кинетическая энергия
где – масса электрона, – скорость электрона.
Тогда
Из чего следует, что начальная скорость вылетевшего электрона . Работа электрического поля при ускорении равна
где – заряд электрона, – напряженность поля, – расстояние, пройденное электроном.
При этом конечная энергия электрона равна , тогда из закона об изменении кинетической энергии
Подставим числа из условия
Это мы получили, расстояние, на котором фотоэлектрон ионизирует атом водорода. После ионизации атома водорода вылетит ещё один электрон с нулевой начальной скоростью, при этом конечная энергия электрона будет равна , аналогично фотоэлектрону можно найти также расстояние, на котором энергии электрона будет достаточно для ионизации, для этого запишем закон об изменении кинетической энергии
электрон, вылетевший при ионизации, будет обладать достаточной энергией для ионизации на расстоянии мм от места первой ионизации, то есть на расстоянии 27,2 мм от пластинки.
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное обучение
в Школково
Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!