Если фототок останавливается при задерживающей разности потенциалов 1В, то какая максимальная скорость будет в этом случае?

Физика 9 класс Фотонная физика фототок задерживающая разность потенциалов максимальная скорость физика 9 класс электроника законы физики Новый

Чтобы найти максимальную скорость электронов в фототоке, когда фототок останавливается при задерживающей разности потенциалов, можно воспользоваться принципом сохранения энергии. При этом мы будем использовать связь между кинетической энергией электронов и энергией, полученной от электрического поля.

Шаги решения:

1. Сначала определим, что задерживающая разность потенциалов (U) равна 1 В. Это означает, что энергия, полученная электроном, равна:
• E = e * U,
• где e - элементарный заряд (приблизительно 1.6 * 10^-19 Кл).
2. Теперь подставим значение U:
• E = 1.6 * 10^-19 Кл * 1 В = 1.6 * 10^-19 Дж.
3. Эта энергия равна кинетической энергии электрона, когда он только что вышел из фотокатода:
• Кинетическая энергия (K.E.) = (1/2) * m * v^2,
• где m - масса электрона (приблизительно 9.11 * 10^-31 кг),
• v - максимальная скорость электрона.
4. Приравняем кинетическую энергию к энергии, полученной от электрического поля:
• (1/2) * m * v^2 = e * U.
5. Теперь выразим скорость v:
• v^2 = (2 * e * U) / m,
• v = sqrt((2 * e * U) / m).
6. Подставим значения:
• v = sqrt((2 * 1.6 * 10^-19 Кл * 1 В) / (9.11 * 10^-31 кг))
• v = sqrt((3.2 * 10^-19) / (9.11 * 10^-31)).
• v = sqrt(3.51 * 10^11).
• v ≈ 1.87 * 10^5 м/с.

Ответ: Максимальная скорость электронов в данном случае составляет примерно 1.87 * 10^5 м/с.