Чтобы найти напряжение между анодом и катодом, при котором фототок прекращается, нам нужно рассмотреть несколько важных аспектов, связанных с фотоэффектом и энергией фотонов.

Шаг 1: Определение энергии фотонов.

Энергия фотона может быть найдена с помощью формулы:

E = h * f,

где:

• E - энергия фотона,
• h - постоянная Планка (примерно 6.626 x 10^-34 Дж·с),
• f - частота света.

Частота света связана с длиной волны (λ) следующим образом:

f = c / λ,

где:

• c - скорость света (примерно 3 x 10^8 м/с),
• λ - длина волны.

Шаг 2: Расчет энергии фотонов для длины волны 220 нм.

Сначала преобразуем длину волны из нанометров в метры:

λ = 220 нм = 220 x 10^-9 м.

Теперь найдем частоту:

f = c / λ = (3 x 10^8 м/с) / (220 x 10^-9 м) ≈ 1.36 x 10^15 Гц.

Теперь рассчитаем энергию фотона:

E = h * f = (6.626 x 10^-34 Дж·с) * (1.36 x 10^15 Гц) ≈ 9.02 x 10^-19 Дж.

Шаг 3: Определение работы выхода.

Работа выхода (A) для данного вещества равна энергии, необходимой для выбивания электрона из фотокатода. Красная граница фотоэффекта (λ0) равна 290 нм. Мы можем найти работу выхода с использованием формулы:

A = h * c / λ0.

Сначала преобразуем λ0 в метры:

λ0 = 290 нм = 290 x 10^-9 м.

Теперь найдем работу выхода:

A = (6.626 x 10^-34 Дж·с) * (3 x 10^8 м/с) / (290 x 10^-9 м) ≈ 6.86 x 10^-19 Дж.

Шаг 4: Определение максимальной кинетической энергии электронов.

Максимальная кинетическая энергия электронов (K) определяется как разница между энергией фотона и работой выхода:

K = E - A = (9.02 x 10^-19 Дж) - (6.86 x 10^-19 Дж) ≈ 2.16 x 10^-19 Дж.

Шаг 5: Определение напряжения, при котором фототок прекращается.

Это напряжение (U) можно найти, используя формулу, связывающую кинетическую энергию и напряжение:

K = e * U,

где e - элементарный заряд (примерно 1.6 x 10^-19 Кл).

Теперь выразим U:

U = K / e = (2.16 x 10^-19 Дж) / (1.6 x 10^-19 Кл) ≈ 1.35 В.

Ответ: Напряжение между анодом и катодом, при котором фототок прекращается, составляет примерно 1.35 В.