Дано: V = 0,3 В
Найти: vmax
Решение:
Энергия фотона:
E = eV,
где e - заряд электрона (1,6 * 10^-19 Кл),
V - запирающее напряжение.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона:
KEmax = E - W,
где W - работа выхода электрона из материала (обычно примерно 5 эВ).
Следовательно,
KEmax = eV - W.
Максимальная скорость фотоэлектрона:
KEmax = (1/2)mv^2,
где m - масса электрона (9,1 * 10^-31 кг),
vmax - максимальная скорость фотоэлектрона.
Таким образом,
(1/2)mv^2 = eV - W.
Подставляем известные значения и находим vmax:
(1/2) * 9,1 * 10^-31 * vmax^2 = 1,6 * 10^-19 * 0,3 - 5 * 1,6 * 10^-19,
4,55 * 10^-31 * vmax^2 = 4,8 * 10^-20 - 8 * 10^-19,
4,55 * 10^-31 * vmax^2 = - 7,52 * 10^-20,
vmax^2 = - 1,6564 * 10^11,
vmax = 1,29 * 10^5 м/с.
Ответ: vmax = 1,29 * 10^5 м/с.