Задерживающая разность потенциалов как найти задерживающий потенциал - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Что такое задерживающая разность потенциалов

Содержание

1 Фотоэффект
2 Задерживающая разность потенциалов — определение и используемые формулы
3 Пример задачи
4 Заключение
5 Видео по теме

Внешние воздействия на проводник вызывают возникновение в нем различных реакций, которые оказывают влияние на его проводимость, а также способствуют появлению совершенного иного вида энергии. Статья расскажет о том, что такое задерживающая разность потенциалов, приведет пример возникновения этого эффекта и используемые формулы для его расчетов.

Фотоэффект

Фотоэффект называется способность металла испускать часть своих электронов под воздействием света. Если проводник или металл находятся в состоянии покоя, то в их структуре происходит свободное перемещение электронов. Причем эти частицы все время пытаются сместиться к поверхности тела и покинуть его пределы. Препятствием для свободного покидания электронами данного тела служат положительно заряженные ионы. Ведь именно этими положительными зарядами и удерживаются электроны. Открыл фотоэффект в 1887 г. немецкий ученый Генрих Р. Герц. Кроме того над изучением фотоэффекта довольно долго работали такие ученые — А.Г. Столетов и Ф. Леонард.

Задерживающая разность потенциалов — определение и используемые формулы

Величину фототока насыщения I_нас определяет количество электронов, которые испускаются катодом под воздействием света за единицу времени.

В таком случае количество фотоэлектронов n, которые покидают катод в течение 1 секунды, получится вычислить с помощью такого выражения:

В данном выражении е является абсолютной величиной заряда электрона.

Фотоэлектроны, которые испускают катод, будут иметь разные начальные скорости. При этом кинетические энергии их будут также различными. Когда U равняется 0, определенная часть фотоэлектронов с достаточной кинетической энергией, чтобы достигнуть анода будут преодолевать поле, создаваемое облаком фотоэлектронов на поверхности катода. За счет этого будет создаваться небольшой по величине фототок. Если напряжение будет уменьшаться от ноля до –U₀, фототок плавно уменьшается, а для случая U = –U₀ он прекращается. В данном случае напряжение U₀ и будет задерживающим напряжением.

Задерживающая разность потенциалов или задерживающее напряжение — это величина отрицательного напряжения U₀, при котором фототок будет иметь силу I равную 0. За счет работы сил тормозящего электрополя, происходит уменьшение кинетической энергии фотоэлектронов. Чтобы удержать все электроны, имеющих наибольшую кинетическую энергию, электрическое поле должно будет совершать работу e×U₀. В данном случае будет верным следующее выражение:

Экспериментальным путем на данный момент определены 3 закона внешнего фотоэффекта:

Если спектральный состав света, попадающего на катод неизменный, то в данном случае световой поток будет пропорционален фототоку насыщения I_нас~Ф.
Величина максимальной кинетической энергии фотоэлектронов для этого вещества будет иметь прямую зависимость от частоты падающего света, а от интенсивности эта энергия зависеть не будет.
У всех веществ имеется красная граница внешнего фотоэффекта, то есть наименьшая частота света ν_кр (наибольшая длина волны λ_кр). Только при таком условии фотоэффект будет еще возможен.

Альбертом Эйнштейном в 1905 г. было доказано, что задерживающая разность потенциалов прямопропорциональна величине частоты падающего на поверхность металла света. Нобелевской премией за объяснение фотоэффекта ученый был награжден в 1921 г.

Он вывел свою формулу для фотоэффекта, которую можно увидеть ниже

Пример задачи

Приведем только для ознакомительных целей решение следующей задачи. Необходимо найти задерживающую разность потенциалов U, если освещаемый металл катода это литий. При этом А=2.3 эВ, а длина световой волны λ равняется 200 нм.

Решение данной задачи можно увидеть на рисунке, который приведен ниже.

Таким образом согласно приведенного выше решения получается, что задерживающая разность потенциалов лития при таких условиях будет составлять 3.92 вольт. При увеличении этого значения, фотоэлектрон сможет покинуть поверхность металла.

Заключение

Фотоэффект и задерживающая разность потенциалов нашли очень широкое применение в различных сферах. Их в наше время используют во многих областях науки и техники. В астрономии, ядерной физике, фототелеграфии и телевидении устройства на основе фотоэффекта (ФЭУ) используются, чтобы измерить малые световые потоки или сделать спектральный анализ какого-то вещества. А в медицине на данном эффекте работают различные электронно-оптические преобразователи (ЭОП), которые используются, например, для усиления яркости рентгеновского изображения. За счет этого снимки становятся более яркими и четкими, а сама доза облучения человека при этом довольно сильно уменьшается.

Видео по теме

Источник

Фотоэффект

Темы кодификатора ЕГЭ: гипотеза М.Планка о квантах, фотоэффект, опыты А.Г.Столетова, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Опыты Столетова
Зависимость фототока от напряжения
Законы фотоэффекта
Трудности классического объяснения фотоэффекта
Гипотеза Планка о квантах
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: гипотеза М.Планка о квантах, фотоэффект, опыты А.Г.Столетова, уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотоэффект — это выбивание электронов из вещества падающим светом. Явление фотоэффекта было открыто Генрихом Герцем в 1887 году в ходе его знаменитых экспериментов по излучению электромагнитных волн.
Напомним, что Герц использовал специальный разрядник (вибратор Герца) — разрезанный пополам стержень с парой металлических шариков на концах разреза. На стержень подавалось высокое напряжение, и в промежутке между шариками проскакивала искра. Так вот, Герц обнаружил, что при облучении отрицательно заряженного шарика ультрафиолетовым светом проскакивание искры облегчалось.

Герц, однако, был поглощён исследованием электромагнитных волн и не принял данный факт во внимание. Год спустя фотоэффект был независимо открыт русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым. Тщательные экспериментальные исследования, проведённые Столетовым в течение двух лет, позволили сформулировать основные законы фотоэффекта.

к оглавлению ▴

Опыты Столетова

В своих знаменитых экспериментах Столетов использовал фотоэлемент собственной конструкции (Фотоэлементом называется любое устройство, позволяющее наблюдать фотоэффект). Его схема изображена на рис. 1.

Рис. 1. Фотоэлемент Столетова

В стеклянную колбу, из которой выкачан воздух (чтобы не мешать лететь электронам), введены два электрода: цинковый катод и анод . На катод и анод подаётся напряжение, величину которого можно менять с помощью потенциометра и измерять вольтметром .

Сейчас на катод подан «минус», а на анод — «плюс», но можно сделать и наоборот (и эта перемена знака — существенная часть опытов Столетова). Напряжению на электродах приписывается тот знак, который подан на анод (Поэтому поданное на электроды напряжение часто называют анодным напряжением). В данном случае, например, напряжение положительно.

Катод освещается ультрафиолетовыми лучами УФ через специальное кварцевое окошко, сделанное в колбе (стекло поглощает ультрафиолет, а кварц пропускает). Ультрафиолетовое излучение выбивает с катода электроны , которые разгоняются напряжением и летят на анод. Включённый в цепь миллиамперметр регистрирует электрический ток. Этот ток называется фототоком, а выбитые электроны, его создающие, называются фотоэлектронами.

В опытах Столетова можно независимо варьировать три величины: анодное напряжение, интенсивность света и его частоту.

к оглавлению ▴

Зависимость фототока от напряжения

Меняя величину и знак анодного напряжения, можно проследить, как меняется фототок. График этой зависимости, называемый характеристикой фотоэлемента, представлен на рис. 2.

Рис. 2. Характеристика фотоэлемента

Давайте обсудим ход полученной кривой. Прежде всего заметим, что электроны вылетают из катода с различными скоростями и в разных направлениях; максимальную скорость, которую имеют фотоэлектроны в условиях опыта, обозначим .

Если напряжение отрицательно и велико по модулю, то фототок отсутствует. Это легко понять: электрическое поле, действующее на электроны со стороны катода и анода, является тормозящим (на катоде «плюс», на аноде «минус») и обладает столь большой величиной, что электроны не в состоянии долететь до анода. Начального запаса кинетической энергии не хватает — электроны теряют свою скорость на подступах к аноду и разворачиваются обратно на катод. Максимальная кинетическая энергия вылетевших электронов оказывается меньше, чем модуль работы поля при перемещении электрона с катода на анод:

$frac{displaystyle mv^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} < eU.$

Здесь $m = 9,1 cdot 10^{-31}$ кг — масса электрона, $e = -1,6 cdot 10^{-19}$ Кл — его заряд.

Будем постепенно увеличивать напряжение, т.е. двигаться слева направо вдоль оси из далёких отрицательных значений.

Поначалу тока по-прежнему нет, но точка разворота электронов становится всё ближе к аноду. Наконец, при достижении напряжения U_3 , которое называется задерживающим напряжением, электроны разворачиваются назад в момент достижения анода (иначе говоря, электроны прибывают на анод с нулевой скоростью). Имеем:

$frac{displaystyle mv^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} < eU_3.$ (1)

Таким образом, величина задерживающего напряжения позволяет определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

При небольшом превышении задерживающего напряжения появляется слабый фототок. Его формируют электроны, вылетевшие с максимальной кинетической энергией почти точно вдоль оси колбы (т.е. почти перпендикулярно катоду): теперь электронам хватает этой энергии, чтобы добраться до анода с ненулевой скоростью и замкнуть цепь. Остальные электроны, которые имеют меньшие скорости или полетели в сторону от анода, на анод не попадают.

При повышении напряжения фототок увеличивается. Анода достигает большее количество электронов, вылетающих из катода под всё большими углами к оси колбы. Обратите внимание, что фототок присутствует при нулевом напряжении!

Когда напряжение выходит в область положительных значений, фототок продолжает возрастать. Оно и понятно: электрическое поле теперь разгоняет электроны, поэтому всё большее их число получают шанс оказаться на аноде. Однако достигают анода пока ещё не все фотоэлектроны. Например, электрон, вылетевший с максимальной скоростью перпендикулярно оси колбы (т.е. вдоль катода), хоть и развернётся полем в нужном направлении, но не настолько сильно, чтобы попасть на анод.

Наконец, при достаточно больших положительных значениях напряжения ток достигает своей предельной величины I_H , называемой током насыщения, и дальше возрастать перестаёт.

Почему? Дело в том, что напряжение, ускоряющее электроны, становится настолько велико, что анод захватывает вообще все электроны, выбитые из катода — в каком бы направлении и с какими бы скоростями они не начинали движение. Стало быть, дальнейших возможностей увеличиваться у фототока попросту нет — ресурс, так сказать, исчерпан.

к оглавлению ▴

Законы фотоэффекта

Величина I_H тока насыщения — это, по существу, количество электронов, выбиваемых из катода за одну секунду. Будем менять интенсивность света, не трогая частоту. Опыт показывает, что ток насыщения меняется пропорционально интенсивности света.

Первый закон фотоэффекта. Число электронов, выбиваемых из катода за секунду, пропорционально интенсивности падающего на катод излучения (при его неизменной частоте).

Ничего неожиданного в этом нет: чем больше энергии несёт излучение, тем ощутимее наблюдаемый результат. Загадки начинаются дальше.

А именно, будем изучать зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты и интенсивности падающего света. Сделать это несложно: ведь в силу формулы (1) нахождение максимальной кинетической энергии выбитых электронов фактически сводится к измерению задерживающего напряжения.

Сначала меняем частоту излучения при фиксированной интенсивности. Получается такой график (рис. 3):

Рис. 3. Зависимость энергии фотоэлектронов от частоты света

Как видим, существует некоторая частота nu_0 , называемая красной границей фотоэффекта, разделяющая две принципиально разные области графика. Если , то фотоэффекта нет.

Если же , то максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно растёт с частотой.

Теперь, наоборот, фиксируем частоту и меняем интенсивность света. Если при этом , то фотоэффект не возникает, какова бы ни была интенсивность! Не менее удивительный факт обнаруживается и при : максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов от интенсивности света не зависит.

Все эти факты нашли отражение во втором и третьем законах фотоэффекта.

Второй закон фотоэффекта. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Третий закон фотоэффекта. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта — наименьшая частота света , при которой фотоэффект ещё возможен. При фотоэффект не наблюдается ни при какой интенсивности света.

к оглавлению ▴

Трудности классического объяснения фотоэффекта

Как можно было бы объяснить фотоэффект с точки зрения классической электродинамики и волновых представлений о свете?

Известно, что для вырывания электрона из вещества требуется сообщить ему некоторую энергию , называемую работой выхода электрона. В случае свободного электрона в металле это работа по преодолению поля положительных ионов кристаллической решётки, удерживающего электрон на границе металла. В случае электрона, находящегося в атоме, работа выхода есть работа по разрыву связи электрона с ядром.

В переменном электрическом поле световой волны электрон начинает совершать колебания.

И если энергия колебаний превысит работу выхода, то электрон будет вырван из вещества.

Однако в рамках таких представлений невозможно понять второй и третий законы фотоэффекта. Действительно, почему кинетическая энергия выбитых электронов не зависит от интенсивности излучения? Ведь чем больше интенсивность, тем больше напряжённость электрического поля в электромагнитной волне, тем больше сила, действующая на электрон, тем больше энергия его колебаний и с тем большей кинетической энергией электрон вылетит из катода. Логично? Логично. Но эксперимент показывает иное.

Далее, откуда берётся красная граница фотоэффекта? Чем «провинились» низкие частоты? Казалось бы, с ростом интенсивности света растёт и сила, действующая на электроны; поэтому даже при низкой частоте света электрон рано или поздно будет вырван из вещества — когда интенсивность достигнет достаточно большого значения. Однако красная граница ставит жёсткий запрет на вылет электронов при низких частотах падающего излучения.

Кроме того, неясна безынерционность фотоэффекта. Именно, при освещении катода излучением сколь угодно слабой интенсивности (с частотой выше красной границы) фотоэффект начинается мгновенно — в момент включения освещения. Между тем, казалось бы, электронам требуется некоторое время для «расшатывания» связей, удерживающих их в веществе, и это время «раскачки» должно быть тем больше, чем слабее падающий свет. Аналогия такая: чем слабее вы толкаете качели, тем дольше придётся их раскачивать до заданной амплитуды.

Выглядит опять-таки логично, но опыт — единственный критерий истины в физике! — этим доводам противоречит.

Так на рубеже XIX и XX столетий в физике возникла тупиковая ситуация: электродинамика, предсказавшая существование электромагнитных волн и великолепно работающая в диапазоне радиоволн, отказалась объяснять явление фотоэффекта.

Выход из этого тупика был найден Альбертом Эйнштейном в 1905 году. Он нашёл простое уравнение, описывающее фотоэффект. Все три закона фотоэффекта оказались следствиями уравнения Эйнштейна.

Главная заслуга Эйнштейна состояла в отказе от попыток истолковать фотоэффект с позиций классической электродинамики. Эйнштейн привлёк к делу смелую гипотезу о квантах, высказанную Максом Планком пятью годами ранее.

к оглавлению ▴

Гипотеза Планка о квантах

Классическая электродинамика отказалась работать не только в области фотоэффекта. Она также дала серьёзный сбой, когда её попытались использовать для описания излучения нагретого тела (так называемого теплового излучения).

Суть проблемы состояла в том, что простая и естественная электродинамическая модель теплового излучения приводила к бессмысленному выводу: любое нагретое тело, непрерывно излучая, должно постепенно потерять всю свою энергию и остыть до абсолютного нуля. Как мы прекрасно знаем, ничего подобного не наблюдается.

В ходе решения этой проблемы Макс Планк высказал свою знаменитую гипотезу.

Гипотеза о квантах. Электромагнитная энергия излучается и поглощается не непрерывно, а отдельными неделимыми порциями — квантами. Энергия кванта пропорциональна частоте излучения:

(2)

Cоотношение (2) называется формулой Планка, а коэффициент пропорциональности — постоянной Планка.

Принятие этой гипотезы позволило Планку построить теорию теплового излучения, прекрасно согласующуюся с экспериментом. Располагая известными из опыта спектрами теплового излучения, Планк вычислил значение своей постоянной:

$h = 6,63 cdot 10^{-34}$ Дж·с. (3)

Успешность гипотезы Планка наводила на мысль, что законы классической физики неприменимы к малым частицам вроде атомов или электронов, а также к явлениям взаимодействия света и вещества. Подтверждением данной мысли как раз и послужило явление фотоэффекта.

к оглавлению ▴

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

Гипотеза Планка говорила о дискретности излучения и поглощения электромагнитных волн, то есть о прерывистом характере взаимодействия света с веществом. При этом Планк считал, что распространение света — это непрерывный процесс, происходящий в полном соответствии с законами классической электродинамики.

Эйнштейн пошёл ещё дальше: он предположил, что свет в принципе обладает прерывистой структурой: не только излучение и поглощение, но также и распространение света происходит отдельными порциями — квантами, обладающими энергией .

Планк рассматривал свою гипотезу лишь как математический трюк и не решился опровергнуть электродинамику применительно к микромиру. Физической реальностью кванты стали благодаря Эйнштейну.

Кванты электромагнитного излучения (в частности, кванты света) стали впоследствии называться фотонами. Таким образом, свет состоит из особых частиц — фотонов, движущихся в вакууме со скоростью .

Каждый фотон монохроматического света, имеющего частоту , несёт энергию h nu .

Фотоны могут обмениваться энергией и импульсом с частицами вещества (об импульсе фотона речь пойдёт в следующем листке); в таком случае мы говорим о столкновении фотона и частицы. В частности, происходит столкновение фотонов с электронами металла катода.

Поглощение света — это поглощение фотонов, то есть неупругое столкновение фотонов с частицами (атомами, электронами). Поглощаясь при столкновении с электроном, фотон передаёт ему свою энергию. В результате электрон получает кинетическую энергию мгновенно, а не постепенно, и именно этим объясняется безынерционность фотоэффекта.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта есть не что иное, как закон сохранения энергии. На что идёт энергия фотона ? при его неупругом столкновении с электроном? Она расходуется на совершение работы выхода по извлечению электрона из вещества и на придание электрону кинетической энергии mv^2/2 :

$h nu = A + frac{displaystyle mv^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}.$ (4)

Слагаемое mv^2/2 оказывается максимальной кинетической энергией фотоэлектронов. Почему максимальной? Этот вопрос требует небольшого пояснения.

Электроны в металле могут быть свободными и связанными. Свободные электроны «гуляют» по всему металлу, связанные электроны «сидят» внутри своих атомов. Кроме того, электрон может находиться как вблизи поверхности металла, так и в его глубине.

Ясно, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона получится в том случае, когда фотон попадёт на свободный электрон в поверхностном слое металла — тогда для выбивания электрона достаточно одной лишь работы выхода.

Во всех других случаях придётся затрачивать дополнительную энергию — на вырывание связанного электрона из атома или на «протаскивание» глубинного электрона к поверхности.

Эти лишние затраты приведут к тому, что кинетическая энергия вылетевшего электрона окажется меньше.

Замечательное по простоте и физической ясности уравнение (4) содержит в себе всю теорию фотоэффекта. Давайте посмотрим, какое объяснение получают законы фотоэффекта с точки зрения уравнения Эйнштейна.

1. Число выбиваемых электронов пропорционально числу поглощённых фотонов. С увеличением интенсивности света количество фотонов, падающих на катод за секунду, возрастает.

Стало быть, пропорционально возрастает число поглощённых фотонов и, соответственно, число выбитых за секунду электронов.

2. Выразим из формулы (4) кинетическую энергию:

$frac{displaystyle mv^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} = h nu - A.$

Действительно, кинетическая энергия выбитых электронов линейно растёт с частотой и не зависит от интенсивности света.

Зависимость кинетической энергии от частоты имеет вид уравнения прямой, проходящей через точку (A/h,0) . Этим полностью объясняется ход графика на рис. 3.

3. Для того, чтобы начался фотоэффект, энергии фотона должно хватить как минимум на совершение работы выхода: . Наименьшая частота nu_0 , определяемая равенством

как раз и будет красной границей фотоэффекта. Как видим, красная граница фотоэффекта определяется только работой выхода, т.е. зависит лишь от вещества облучаемой поверхности катода.

Если , то фотоэффекта не будет — сколько бы фотонов за секунду не падало на катод. Следовательно, интенсивность света роли не играет; главное — хватает ли отдельному фотону энергии, чтобы выбить электрон.

Уравнение Эйнштейна (4) даёт возможность экспериментального нахождения постоянной Планка. Для этого надо предварительно определить частоту излучения и работу выхода материала катода, а также измерить кинетическую энергию фотоэлектронов.

В ходе таких опытов было получено значение , в точности совпадающее с (3). Такое совпадение результатов двух независимых экспериментов — на основе спектров теплового излучения и уравнения Эйнштейна для фотоэффекта — означало, что обнаружены совершенно новые «правила игры», по которым происходит взаимодействие света и вещества. В этой области классическая физика в лице механики Ньютона и электродинамики Максвелла уступает место квантовой физике — теории микромира, построение которой продолжается и сегодня.

Это была необходимая теория. Разберем задачи ЕГЭ по теме «Фотоэффект».

Задача 1. Поток фотонов с энергией 10 эВ выбивает из металла электроны. Какова максимальная кинетическая энергия электронов, если работа выхода электронов с поверхности данного металла равна 6 эВ?

Решение:

Eф = Авых + Ек.

Eк = Eф — Авых = 10 – 6 = 4 эВ.

Ответ: 4.

Задача 2. Когда на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной волны lambda , максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4,5 эВ. Если длина волны падающего излучения равна 2lambda ,то максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1 эВ. Чему равна работа выхода электронов из металла?

Решение:

Запишем уравнение фотоэффекта для двух случаев:

Домножим второе уравнение на 2 и вычтем из первого уравнения второе:

_________________________________

Ответ: 2,5.

Задача 3. Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны $lambda _{kp}=600$ нм. Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?

Решение:

По условию задачи,

Подставим это в уравнение фотоэффекта:

Ответ: 400.

Задача 4. Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода равна 1,9 эВ. На сколько нужно уменьшить энергию фотона, чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшилась в 2 раза?

Решение:

Запишем два уравнения фотоэффекта для двух случаев и учтём, что по условию задачи

Тогда получаем:

Из первого уравнения получаем, что

Тогда из второго уравнения получаем, что

Значит энергию падающих фотонов нужно уменьшить на

Ответ: 0,1.

Задача 5. Работа выхода электронов из металла равна $1,6cdot 10^{-19}$ Дж. Задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов, вылетевших с поверхности этого металла под действием излучения с некоторой длиной волны lambda , равна 3 В. Чему будет равна задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов в случае длины волны излучения 2lambda ?

Решение:

Переведём работу выхода в электронвольты:

Теперь из уравнения фотоэффекта найдём энергию фотонов в первом случае:

Если длину волны увеличить в 2 раза, то энергия фотона уменьшится тоже в 2 раза, так как энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. Тогда во втором случае энергия фотона будет равна:

Тогда:

Ответ: 1.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Фотоэффект» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
08.05.2023

Источник

Условие задачи:

Найти задерживающий потенциал для фотоэлектронов при действии на калий излучения с длиной волны 0,33 мкм, если красная граница фотоэффекта для него 0,62 мкм.

Задача №11.2.23 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(lambda = 0,33) мкм, (lambda_{max} = 0,62) мкм, (U_з-?)

Решение задачи:

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта (hnu) идет на совершение работы выхода (A_{вых}) и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону (frac{{{m_e}{upsilon ^2}}}{2}). Поэтому:

[hnu = {A_{вых}} + frac{{{m_e}{upsilon ^2}}}{2};;;;(1)]

В этой формуле (h) – это постоянная Планка, равная 6,62·10^-34 Дж·с, (m_e) – масса электрона, равная 9,1·10^-31 кг.

Если изменить полярность источника напряжения в установке для исследования фотоэффекта, то электрическое поле между катодом и анодом будет тормозить фотоэлектроны. При задерживающем напряжении (U_з) фототок становится равным нулю. При этом по закону сохранения энергии справедливо равенство:

[frac{{{m_e}{upsilon ^2}}}{2} = e{U_з};;;;(2)]

Принимая во внимание равенство (2), уравнение (1) примет вид:

[hnu = {A_{вых}} + e{U_з};;;;(3)]

Работа выхода (A_{вых}) – это минимальная работа, которую надо совершить, чтобы удалить электрон из металла.

Минимальная частота света ({nu _{min }}), при которой ещё возможен фотоэффект, соответствует максимальной длине волны (lambda_{max}). Эту длину волны (lambda_{max}) называют красной границей фотоэффекта. При этом верно записать:

[h{nu _{min }} = {A_{вых}};;;;(4)]

Частоту колебаний можно выразить через скорость света (c), которая равна 3·10⁸ м/с, и длину волны, имеем:

[left{ begin{gathered}
nu = frac{c}{lambda } hfill \
{nu _{min }} = frac{c}{{{lambda _{max }}}} hfill \
end{gathered} right.]

Подставим соответствующие выражения в формулы (3) и (4), получим следующую систему уравнений:

[left{ begin{gathered}
frac{{hc}}{lambda } = {A_{вых}} + e{U_з} hfill \
frac{{hc}}{{{lambda _{max }}}} = {A_{вых}} hfill \
end{gathered} right.]

Тогда имеем:

[frac{{hc}}{lambda } – frac{{hc}}{{{lambda _{max }}}} = e{U_з}]

Приведем в левой части уравнения под общий знаменатель:

[frac{{hcleft( {{lambda _{max }} – lambda } right)}}{{lambda {lambda _{max }}}} = e{U_з}]

Откуда задерживающий потенциал для фотоэлектронов (U_з) равен:

[{U_з} = frac{{hcleft( {{lambda _{max }} – lambda } right)}}{{elambda {lambda _{max }}}}]

Задача решена в общем виде, теперь посчитаем численный ответ:

[{U_з} = frac{{6,62 cdot {{10}^{ – 34}} cdot 3 cdot {{10}^8} cdot left( {0,62 cdot {{10}^{ – 6}} – 0,33 cdot {{10}^{ – 6}}} right)}}{{1,6 cdot {{10}^{ – 19}} cdot 0,33 cdot {{10}^{ – 6}} cdot 0,62 cdot {{10}^{ – 6}}}} = 1,76;В]

Ответ: 1,76 В.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.2.22 Излучение какой частоты падает на поверхность фотокатода из цезия, если для прекращения
11.2.24 При удвоении частоты падающего на металл света задерживающее напряжение для фотоэлектронов
11.2.25 До какого максимального потенциала зарядится уединенный медный шарик, если его облучать

Источник

Если между анодом и катодом существует
электрическое поле, тормозящее
отрицательно заряженные электроны
(«минус» на аноде), то условие попадания
электронов, имеющих скорость
,
на анод можно записать в виде

, (11)

причем тормозящее напряжение
считается отрицательным.

Сила анодного тока

где
— площадь катода;— количество электронов, прошедших через
единичную поверхность идостигших
анодапри заданном значении тормозящего
напряженияза единицу времени, может быть рассчитано,
применяя законы квантовой механики,
как

Тогда
,
где=S_KeDN_ε
— сила анодного тока при нулевом
значении тормозящего напряжения (),
когда все электроны, прошедшие
потенциальный барьер, попадают на анод
вследствие наличия у них скорости в
направлении анода.

Т.о.
(12)

В формуле (12) величина
пропорциональна количеству электронов,
энергия которых достаточна для попадания
на анод при заданном тормозящем напряжении.
Величина,
пропорциональна общему количеству
электронов,
которые имитированы из катода. При этом,
согласно (7), зависит от температуры
катода, причем, как показали исследования,температура катода равна температуре
электронного газа, эмитированного этим
катодом.

Описание
установки

Явление термоэлектронной эмиссии может
быть использовано для определения
работы выхода электрона из металла. В
настоящее время известно несколько
методик определения работы выхода
электронов, в том числе тот, который
предлагается в данной работе – метод
«прямых Ричардсона». Для реализации
данного метода, согласно (12), необходимо
измерить зависимость силы токаот напряженияпри температуреТ(которую также
необходимо измерить). Все измерения
можно провести с помощью установки,
электрическая схема которой изображенной
на рис. 5.

Основным
элементом схемы является вакуумный
диод 1. Нагрев катода этой вакуумной
лампы осуществляется с помощью генератора
напряжения 6. Сила тока накала, а,
следовательно, температура катода может
изменяться ступенчато путем подключения
последовательно с нитью накала резисторов
.
Постоянное напряжение между катодом и
анодом создается с помощью генератора
напряжения 4. Путем переключения
проводников «а» и «б» можно подать на
анод как положительный, так и отрицательный
потенциал относительно катода. Регулировка
этого напряжения осуществляется
переменным резистором 5 ().
Сила анодного токаI_Aизмеряется микроамперметром
3, а напряжение— вольтметром 2.

Методика
эксперимента

Контактная разность потенциалов.
Важно отметить, что вольтметр измеряетне истинноезначение напряжения
между катодом и анодом,
а только напряжение,
задаваемое генератором. Между тем, на
потенциал анода оказывает существенное
влияние, так называемая, контактная
разность потенциалов.
Ее возникновение связано с тем, что
катод и анод вакуумного диода сделаны
из различных материалов. Эти материалы,
даже при одинаковых внешних условиях,
отличаются друг от друга значением
энергией Ферми свободных носителей
заряда W_F.
При соединении катода и анода любыми
промежуточными проводниками между ними
в силу указанных различий происходит
диффузия свободных носителей заряда,
которая вначале носит неравновесный
характер, т. е. из вещества с большим
значением энергии Ферми в вещество с
меньшим значением энергией Ферми
переходит больше носителей заряда, чем
наоборот. В результате один из электродов
теряет, а другой получает электроны и
между катодом и анодом устанавливается
контактная разность потенциалов, которая
изменяется при нагревании катода.
Следует отметить, что обычно анод
приобретает за счет контактной разности
потенциалов отрицательный потенциал
относительно катода.

Из сказанного следует, что истинное
напряжение
между катодом и анодом определяется
алгебраической суммой напряжения,
которое измеряется вольтметром, и
контактной разностью потенциалов:

. (13)

Это в свою очередь означает, что нулевое
истинное напряжение между катодом и
анодом ()
наблюдается, когда напряжение, измеренное
вольтметром, равно по величине и
противоположно по знаку контактной
разности потенциалов:

при. (14)

Определение температуры катода Т
и
.Экспериментальное определение температуры
и одновременное определение контактной
разности потенциалов можно осуществить,
пользуясь следующей методикой.
Прологарифмируем выражение (12)

. (15)

Из полученного выражения видно, что при
,
график зависимостиотявляется линейным, причем коэффициент
наклона графика обратно пропорционален
температуре. Следовательно, построив
график этой зависимости с помощью
полученных экспериментальных данных,
по угловому коэффициентуKграфика находим температуру электронного
газа:

.
(16)

Из (16) следует:
(17)

Формула (15) справедлива только для
отрицательных анодных напряжений. При
положительных напряжениях на аноде
(ускоряющее поле) рост анодного тока
замедляется, а в режиме насыщения почти
прекращается, при этом зависимость
сохраняет линейный характер.

Как указывалось выше, истинное анодное
напряжение является алгебраической
суммой напряжений
и(13). Поэтому излом прямойнаступает при выполнении условия (14),
то есть в точке перехода от тормозящего
поля к полю ускоряющему. Значит, построив
график(рис.6), по наклону прямойa—b(участок тормозящего поля) находим,
пользуясь формулой (17), температуру
электронного газа, а по точке излома
прямыхa—bиc—d,
пользуясь формулой (14), находим контактную
разность потенциалов.

Изменение
наклона линейной зависимости при
переходе от тормозящего к ускоряющему
полю происходит не скачком, а постепенно
(участокb—f—c).
Поэтому для определения точки, которая
соответствует нулевому значению
истинного напряжения,
необходимо экстраполировать прямолинейные
участки графикаa—bиc—dдо их пересечения в точкеe
(рис.6).

100

орядок выполнения работы

Заготовьте
таблицу для записи результатов измерений

,В	,мкА	,В	,В	,К

Соберите
схему измерений (рис.5). При сборке
подключите в цепь накала катода один
из резисторов резистор
—по указанию преподавателя. Предъявите
собранную схему для проверки преподавателю.
К
выходу генератора 4 подключите
дополнительный вольтметр и нажмите
кнопку «сеть». Установите выходное
напряжение 1 В
поворотом ручки потенциометра 5 (R_п).
Отключите вольтметр от генератора и
красный провод цепи поместите в гнездо
«+», а синий в гнездо «».
Установите
напряжение накала катода. Для этого
подключите к выходу генератора 6
дополнительный вольтметр и ручкой
регулировки выходного напряжения
генератора установите напряжение 3В.
На
мультиметре 2, работающем в режиме
вольтметра, установите предел измерения
напряжения 2 В, а на мультиметре 3,
работающем в режиме амперметра,
установите предел измерения силы тока
20мкА.
Снимите
зависимость силы анодного тока
от напряжения,
меняя напряжение через 0,05В до 1
Вс помощью потенциометраR_п5, вращая его ручку по часовой стрелке.
Результаты записывайте в таблицу.
Ручкой
потенциометра R_п5 уменьшите напряжение до 0 В.
Измените
знак потенциала, подаваемого на анод,
путем переключения проводников «а» и
«б» (см. рис.5) и снимите зависимость
силы анодного тока
от отрицательного напряжения,
меняя напряжение через 0,05В до –
0,3 В. Внесите полученные значения
в таблицу измерений.
Верните
ручку потенциометра R_п5
в крайне левое положение. Выключите
установку.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Постройте
вольт-амперную характеристику вакуумного
диода I_A(U_V)
по данным таблицы.
Вычислите
и внесите в таблицу величину
.
Постройте
график зависимости
.
Путем
экстраполяции прямолинейных участков
графика до их пересечения найдите точку
е(см. рис.6), а по ней, пользуясь
формулой (14), определите знак и величину
контактной разности потенциалов.
Определите
угловой коэффициент Кграфика в
области тормозящего поля (участокa—bрис. 6) по формуле (16), и по формуле (17)
вычислите температуру электронного
газа.
Вычислите
и внесите в таблицу измерений истинное
напряжение между катодом и анодом
,
пользуясь формулой (13).
Определите,
с помощью графика I_A(U_V)силу тока,
которая соответствует нулевому значению
истинного напряжения.
Рассчитайте
эффективную работу выхода по формуле
(10). Результат запишите в электрон-вольтах.
Проанализируйте
полученные результаты и сделайте
выводы.

Контрольные вопросы

Какова
природа сил, удерживающих электрон в
металле? Почему поверхность металла
представляет для электронов потенциальную
яму?
Как
распределяются электроны в зоне
проводимости по энергетическим уровням
при Т=0 К? Что такое уровень Ферми? Какова
должна быть кинетическая энергия
электрона внутри металла, чтобы он мог
покинуть металл?
Что
называют работой выхода электрона из
металла? Перечислите причины, которые
могут приводить к испусканию электронов
из металла. Какое явление называется
термоэлектронной эмиссией?
Как
устроена и на каком принципе работает
вакуумная лампа диод?
Как
выглядят вольтамперные характеристики
диода? Почему при нулевой разности
потенциалов между электродами анодный
ток не равен нулю? Что называется током
насыщения?
Какой
кинетической энергией должны обладать
электроны в катоде, чтобы попасть на
анод? Какая формула позволяет вычислить
плотность тока при термоэлектронной
эмиссии?
Может
ли электрон, обладающий достаточной
энергией при выходе из катода, не
попасть на анод? Отчего зависит величина
анодного тока?
В
чем заключается метод прямых Ричардсона?
Что
такое контактная разность потенциалов,
как она возникает, для чего и как она
определяется в опытах? Как измерить
температуру электронного газа?
Что
называется эффективной работой выхода
электрона из вещества? Как она
определяется в опытах?
С
какой целью металл покрывают, например,
тонким слоем окиси кальция?

Рекомендуемая
Литература

Трофимова Т.И. Курс физики : учеб. пособие:
рек. Мин. Обр. РФ – 7,8,10,14,15,16-е изд., М.:
Академия. 2004,2005, 2007, 2008, 2010. Глава 13.
Савельев И.
В. Курс общей физики : В 5 кн.:
учеб. пособие/ И. В.Савельев.-М. : Астрель : АСТ. Кн. 5 : Квантовая оптика.
Атомная физика. Физика твердого тела.
Физика атомного ядра и элементарных
частиц. — 2004. — 2003. — 368 с. Глава 9.
Епифанов Г.И. Физика твердого тела:
учеб. пособие — 4 изд. СПб. : Лань. -2011.
Глава 5.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Задерживающая разность — потенциал

Задерживающая разность потенциалов , при которой прекращается фототек, в обоих случаях одна и та же. Эта разность потенциалов определяет максимальную энергию фотоэлектронов, равную разности между энергией фотона и работой выхода; следовательно, частота излучения обоих источников одинакова. Источники отличаются только по интенсивности излучения. [1]

При задерживающей разности потенциалов 10 В ток через электронную трубку становится равным нулю. Чему равна энергия Е падающего света. [2]

Значения задерживающей разности потенциалов , необходимые для построения графика упомянутой функции, можно получить, построив ряд вольтамперных характеристик. [3]

Подбором определенной задерживающей разности потенциалов запирают фототек. [4]

При некотором минимальном значении задерживающей разности потенциалов фототек с поверхности лития, освещаемого светом с длиной волны Х0, прекращается. Изменив длину волны света в п 1 5 раза, установили, что для прекращения фототока достаточно увеличить задерживающую разность потенциалов в k 2 раза. [5]

На рис. 242 представлены зависимости задерживающей разности потенциалов от частоты облучающего света для двух различных материалов катода фотоэлемента. Какой из материалов имеет меньшую работу выхода. Чему равен тангенс угла наклона линии графика. [6]

Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов в 1 в. [7]

Между фотокатодом и анодом приложена такая задерживающая разность потенциалов , что наиболее быстрые фотоэлектроны могут пролетать только половину расстояния между катодом и анодом. [8]

Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов U 1 В. [9]

Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов U 1 В. [10]

Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов Ul В. [11]

Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов не менее 1 7 В. [12]

Чем больше максимальная энергия фотоэлектронов, равная максимальной задерживающей разности потенциалов , тем меньше работа выхода. [13]

В схеме используется электронный умножитель с бериллиево-медным катодом и анализатор с задерживающей разностью потенциалов между сеткой и катодом. Сетка расположена параллельно катоду. [15]

Источник

Про разность потенциалов, электродвижущую силу и напряжение

Известно, что одно тело можно нагреть больше, а другое меньше. Степень нагрева тела называется его температурой. Подобно этому, одно тело можно наэлектризовать больше другого. Степень электризации тела характеризует величину, называемую электрическим потенциалом или просто потенциалом тела.

Что значит наэлектризовать тело? Это значит сообщить ему электрический заряд , т. е. прибавить к нему некоторое количество электронов, если мы тело заряжаем отрицательно, или отнять их от него, если мы тело заряжаем положительно. В том и другом случае тело будет обладать определенной степенью электризации, т. е. тем или иным потенциалом, причем тело, заряженное положительно, обладает положительным потенциалом, а тело, заряженное отрицательно, — отрицательным потенциалом.

Разность уровней электрических зарядов двух тел принято называть разностью электрических потенциалов или просто разностью потенциалов .

Следует иметь в виду, что если два одинаковых тела заряжены одноименными зарядами, но одно больше, чем другое, то между ними также будет существовать разность потенциалов.

Кроме того, разность потенциалов существует между двумя такими телами, одно из которых заряжено, а другое не имеет заряда. Так, например, если какое-либо тело, изолированное от земли, имеет некоторый потенциал, то разность потенциалов между ним и землей (потенциал которой принято считать равным нулю) численно равна потенциалу этого тела.

Итак, если два тела заряжены таким образом, что потенциалы их неодинаковы, между ними неизбежно существует разность потенциалов.

Всем известное явление электризации расчески при трении ее о волосы есть не что иное, как создание разности потенциалов между расческой и волосами человека.

Действительно, при трении расчески о волосы часть электронов переходит на расческу, заряжая ее отрицательно, волосы же, потеряв часть электронов, заряжаются в той же степени, что и расческа, но положительно. Созданная таким образом разность потенциалов может быть сведена к нулю прикосновением расчески к волосам. Этот обратный переход электронов легко обнаруживается на слух, если наэлектризованную расческу приблизить к уху. Характерное потрескивание будет свидетельствовать о происходящем разряде.

Говоря выше о разности потенциалов, мы имели в виду два заряженных тела, однако разность потенциалов можно получить и между различными частями (точками) одного и того же тела.

Так, например, рассмотрим, что произойдет в куске медной проволоки, если под действием какой-либо внешней силы нам удастся свободные электроны, находящиеся в проволоке, переместить к одному концу ее. Очевидно, на другом конце проволоки получится недостаток электронов, и тогда между концами проволоки возникнет разность потенциалов.

Стоит нам прекратить действие внешней силы, как электроны тотчас же, в силу притяжения разноименных зарядов, устремятся к концу проволоки, заряженному положительно, т. е. к месту, где их недостает, и в проволоке вновь наступит электрическое равновесие.

Электродвижущая сила и напряжение

Такими источниками энергии служат так называемые источники электрического тока , обладающие определенной электродвижущей силой , которая создает и длительное время поддерживает разность потенциалов на концах проводника.

Электродвижущая сила (сокращенно ЭДС) обозначается буквой Е . Единицей измерения ЭДС служит вольт. У нас в стране вольт сокращенно обозначается буквой «В», а в международном обозначении — буквой «V».

Итак, чтобы получить непрерывное течение электрического тока, нужна электродвижущая сила, т. е. нужен источник электрического тока.

Первым таким источником тока был так называемый «вольтов столб», который состоял из ряда медных и цинковых кружков, проложенных кожей, смоченной в подкисленной воде. Таким образом, одним из способов получения электродвижущей силы является химическое взаимодействие некоторых веществ, в результате чего химическая энергия превращается в энергию электрическую. Источники тока, в которых таким путем создается электродвижущая сила, называются химическими источниками тока .

В настоящее время химические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы — широко применяются в электротехнике и электроэнергетике.

Другим основным источником тока, получившим широкое распространение во всех областях электротехники и электроэнергетики, являются генераторы .

Генераторы устанавливаются на электрических станциях и служат единственным источником тока для питания электроэнергией промышленных предприятий, электрического освещения городов, электрических железных дорог, трамвая, метро, троллейбусов и т. д.

Как у химических источников электрического тока (элементов и аккумуляторов), так и у генераторов действие электродвижущей силы совершенно одинаково. Оно заключается в том, что ЭДС создает на зажимах источника тока разность потенциалов и поддерживает ее длительное время.

Эти зажимы называются полюсами источника тока. Один полюс источника тока испытывает всегда недостаток электронов и, следовательно, обладает положительным зарядом, другой полюс испытывает избыток электронов и, следовательно, обладает отрицательным зарядом.

Соответственно этому один полюс источника тока называется положительным (+), другой — отрицательным (—).

Источники тока служат для питания электрическим током различных приборов — потребителей тока. Потребители тока при помощи проводников соединяются с полюсами источника тока, образуя замкнутую электрическую цепь. Разность потенциалов, которая устанавливается между полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, называется напряжением и обозначается буквой U.

Единицей измерения напряжения, так же как и ЭДС, служит вольт.

Если, например, надо записать, что напряжение источника тока равно 12 вольтам, то пишут: U — 12 В.

Для измерения ЭДС или напряжения применяется прибор, называемый вольтметром.

Чтобы измерить ЭДС или напряжение источника тока, надо вольтметр подключить непосредственно к его полюсам. При этом, если электрическая цепь разомкнута, то вольтметр покажет ЭДС источника тока. Если же замкнуть цепь, то вольтметр уже покажет не ЭДС, а напряжение на зажимах источника тока.

ЭДС, развиваемая источником тока, всегда больше напряжения на его зажимах.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Задерживающая разность — потенциал

Точка, до которой могут долететь электроны за счет своей первоначальной кинетической энергии, определяется только значением задерживающей разности потенциалов . Эта точка независимо от расстояния между электродами находится на середине этого расстояния и только на такое расстояние смогут удалиться от катода наиболее быстрые электроны. [16]

Фототек, возникающий в цепи фотоэлемента при освещении поверхности вольфрама светом длиной волны А 2537 А, прекращается при включении задерживающей разности потенциалов Ul в. [17]

Ток, возникающий в цепи вакуумного фотоэлемента при освещении цинкового электрода электромагнитным излучением с длиной волны 262 нм, прекращается, когда внешняя задерживающая разность потенциалов достигает значения С / о 1 5 В. [18]

Задача 22.9. Фототек, возникающий в цепи при освещении вольфрамового катода светом с длиной волны Я, 2537 А, прекращается при включении задерживающей разности потенциалов U3 — 1 В. [19]

Электроны с кинетической энергией К 100 эВ падают под углом 9 30 к нормали ( рис. 2.1) на систему из двух параллельных сеток, между которыми имеется задерживающая разность потенциалов ( 751 В. [20]

Трехэлектродная лампа ( рис. 249) заполняется парами ртути при давлении около 1 мм рт. ст. Между катодом К и сеткой С создают разность потенциалов, ускоряющую электроны, а между сеткой и анодом А — небольшую разность потенциалов противоположного знака, так называемую задерживающую разность потенциалов . [21]

Поверхность калия в фотоэлементе освещают светом длиной волны 95 ммк. Определить минимальную величину задерживающей разности потенциалов , которую необходимо приложить извне для полного прекращения фототока, если известно, что внешняя контактная разность потенциала, равная 0 7 в, направлена противоположно приложенному напряжению. [22]

На пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 0 42 мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0 95 В. [23]

В сосуде, заполненном разреженным газом, имеется катод / С, сетка С и анод А. Между сеткой и анодом прикладывают задерживающую разность потенциалов f / c — a и в дальнейшем поддерживают ее неизменной. [24]

На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3 7 В. [25]

Даже более сильный свет ( если длина волны остается неизменной) не вызовет никакого фототока. Ни один из фотоэлектронов не имеет достаточно энергии, чтобы пересечь снова эту задерживающую разность потенциалов между пластинками. [27]

Красная граница фотоэффекта для никеля равна 0 257 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототек прекращается при задерживающей разности потенциалов , равной 1 5 В. [28]

Изменив длину волны излучения в и 1 5 раза, установили, что для прекращения фототока необходимо увеличить задерживающую разность потенциалов в г 2 0 раза. [29]

Источник

Про разность потенциалов, электродвижущую силу и напряжение

Электродвижущая сила и напряжение

Соответственно этому один полюс источника тока называется положительным (+), другой — отрицательным (—).

Единицей измерения напряжения, так же как и ЭДС, служит вольт.

Если, например, надо записать, что напряжение источника тока равно 12 вольтам, то пишут: U — 12 В.

Для измерения ЭДС или напряжения применяется прибор, называемый вольтметром.

ЭДС, развиваемая источником тока, всегда больше напряжения на его зажимах.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник