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.