Πέμπτη 16 Μαρτίου 2023

Φωτόνια και ηλεκτρόνια στο φωτοηλεκτρικό

   sr6

Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται το διάγραμμα της έντασης του ρεύματος σε συνάρτηση με την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου σε ένα φωτοκύτταρο, όπου το έργο εξαγωγής του υλικού της καθόδου είναι φ=2eV, όταν φωτίζεται από μονοχρωματική ακτινοβολία.

i)  Ποια η συχνότητα της ακτινοβολίας και ποια η ενέργεια κάθε φωτονίου που πέφτει στην κάθοδο;

ii) Να βρεθεί ο αριθμός Ν των ηλεκτρονίων που εξέρχονται από την κάθοδο, ανά δευτερόλεπτο.

iii) Πόση είναι η μέγιστη κινητική ενέργεια που μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο που φτάνει στην άνοδο σε eV, όταν η τάση ανόδου καθόδου έχει την τιμή V1=5V;

iv)  Να υπολογιστεί ο λόγος pe / pφ όπου pe το μέτρο της ορμής ενός ηλεκτρονίου, που φτάνει στην άνοδο όταν η τάση ανόδου καθόδου έχει την τιμή V1=5V, με την ελάχιστη ταχύτητα και pφ το μέτρο της ορμής ενός φωτονίου της ακτινοβολίας που χρησιμοποιούμε.

Δίνεται το  φορτίο και η μάζα του ηλεκτρονίου q=-e=-1,6∙10-19C, m≈9∙10-31kg ενώ h=6,6∙10-34J∙s και η ταχύτητα του φωτός στο κενό c=3∙108m/s. Θεωρείστε επίσης ότι όλα τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται από την κάθοδο φτάνουν στην άνοδο, όταν η τάση ανόδου καθόδου πάρει την τιμή V1.

Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια: