Мощность излучения, падающего на катод фотоэлемента, Р = 22,1 мВт. При этом в цепи фотоэлемента сила тока 1 = 1,0 мА. Определите длину волны излучения, падающего на фотокатод, если отношение числа падающих фотонов к числу выбитых фотоэлектронов Na = 8.
от

1 Ответ

Дано:  
Мощность излучения (P) = 22.1 мВт = 22.1 * 10^(-3) Вт  
Сила тока (I) = 1.0 мА = 1.0 * 10^(-3) A  
Отношение числа падающих фотонов к числу выбитых фотоэлектронов (Nₐ) = 8  

Найти:  
Длину волны излучения

Решение:  
Мощность излучения связана с энергией падающих фотонов через отношение:
P = N * E / t,
где P - мощность излучения, N - количество фотонов, E - энергия фотона, t - время.

Также, сила тока связана с количеством фотонов через отношение:
I = q * N / t,
где I - сила тока, q - заряд фотоэлектрона, N - количество фотонов, t - время.

Отсюда можно выразить энергию фотона E через заряд фотоэлектрона q и силу тока I:
E = P / I = (N * E / t) / (q * N / t) = P / (q * I).

Теперь мы можем найти длину волны излучения, используя формулу для энергии фотона:
E = hc / λ,
где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.

Подставляя энергию фотона E:
P / (q * I) = hc / λ,
λ = hc / (P / (q * I)) = hc * (q * I) / P,
где h ≈ 6.626 × 10^(-34) Дж·с - постоянная Планка, c ≈ 3.00 × 10^8 м/c - скорость света.

Подставляя известные значения:
λ = 6.626 × 10^(-34) * 3.00 × 10^8 / (22.1 * 10^(-3) / (1.6 * 10^(-19) * 1.0 * 10^(-3))) ≈ 9.02 * 10^(-7) м.

Ответ:  
Длина волны излучения примерно равна 9.02 * 10^(-7) м.
от