На плоский фотокатод падает ультрафиолетовое излучение с длинной волны 70 нм. Красная граница фотоэффекта для фотокатода 300 нм.

1). Найти массу фотона.

2). Найти максимальное расстояние (в мм), на которое может удалиться фотоэлектрон от фотокатода в однородном задерживающем электрическом поле напряженности Е=8,0 в/см, направленном перпендикулярно к его поверхности.

1). фотон безмассовая частица, m = 0

2). Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

hc/λ = hc/λmax + Ek

λ = 70 нм = 7,0*10⁻⁸ м

λmax = 300 нм = 3,0*10⁻⁷ м

Ek - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Ek = hc/λ - hc/λmax = hc * ((λmax - λ) / (λmax*λ))

Электрон обладая энергией удалится от фотокатода на расстояние d и при этом будет тормозиться электрическим полем фотокатода

Ek = e*U = e*E*d

U - задерживающая разность потенциалов

E = 8,0 В/см = 800 В/м - напряженность электрического поля (поле однородно, поле плоскости)

hc * ((λmax - λ) / (λmax*λ)) = e*E*d

d = hc * ((λmax - λ) / (λmax*λ)) / (e*E)

d = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с*3*10⁸ м/с * ((3,0*10⁻⁷ м - 0,7*10⁻⁷ м) / (3,0*10⁻⁷ м * 0,7*10⁻⁷ м)) / (1,6*10⁻¹⁹ Кл*800 В/м) ≈ 1,7*10⁻² м = 1,7 см