Question

Katoda fotoelementu oswietlona jest swiatlem monochromatycznym o dlugosci fali <lambda0>. Jezeli napiecie miedzy anoda i katoda osiagnie U(h1)=-4V, to zanika prad w obwodzie. Jezeli zmienimy dlugosc fali swiatla padajacego na fotoelement lambda1=1,5*lambda0, to prad zanika przy napieciu U(h2)=-2V. Jaka jest praca wyjscia elektronow z katody?

Answer 1

Mamy równania E=hf-W  
ujemne napięcie przyłożone do elektrod jest tzw napięciem hamującym.
Jeśli prąd zanika to znaczy, że elektrony tracą całą energię kinetyczną, czyli E=eU
 eVo=hfo-W
eV1=hf1-W  
f=c/λ  
eVo=hc/λo-W
eV1=hc/λ1-W
λ1=1,5λo  
eVo=hc/λo-W
eV1=hc/1,5λo-W  
eVo+W=hc/λo
eV1+W=hc/1,5λo  
λo=hc/(eVo+W)
1,5λo=hc/(eV1+W)  

1,5λo=1,5hc/(eVo+W)
1,5λo=hc/(eV1+W) odejmujemy
1,5hc/(eVo+W)-hc/(eV1+W)=0 /hc 
1,5/(eVo+W)=1/(eV1+W)
1,5(V1+W)=eVo+W
1,5eV1+1,5W-eVo-W=0
0,5W=eVo-1,5eV1

W=2e(Vo-1,5V1)
Vo=-4 V; V1=-2 V
W=2e(-4-1,5*-2)
W=|-2eV|=2eV