Какова длина волны света, который воздействует на катод цезиевого диода при разности потенциалов 3В, чтобы обеспечить протекание фототока, если работа выхода электронов из цезия равна 1,5 эВ?

Физика 9 класс Фотонная энергия и фотоэффект длина волны света катод цезиевого диода разность потенциалов 3В фототок работа выхода электронов цезий физика 9 класс Новый

Чтобы найти длину волны света, который воздействует на катод цезиевого диода, необходимо использовать закон сохранения энергии, который связывает работу выхода электронов и энергию фотона, а также разность потенциалов, при которой происходит фототок.

1. **Определяем энергию, необходимую для выбивания электрона из катода**. Работа выхода электронов из цезия составляет 1,5 эВ. Это означает, что для выбивания электрона из катода необходимо как минимум 1,5 эВ энергии.

2. **Определяем полную энергию, которую должен иметь фотон**. Когда на катод подается разность потенциалов 3 В, электроны, выбитые из катода, получают дополнительную кинетическую энергию, равную 3 эВ (по формуле E = qU, где q - заряд электрона, U - разность потенциалов). Таким образом, полная энергия, необходимая для выбивания электрона и его дальнейшего движения, составит:

• Энергия фотона = Работа выхода + Кинетическая энергия
• Энергия фотона = 1,5 эВ + 3 эВ = 4,5 эВ

3. **Находим длину волны света**. Энергия фотона (E) и длина волны (λ) связаны формулой:

• E = h * c / λ

где h - постоянная Планка (приблизительно 4,14 * 10^-15 эВ·с), c - скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с).

4. **Перепишем формулу для нахождения длины волны**:

• λ = h * c / E

5. **Подставим известные значения**:

• h = 4,14 * 10^-15 эВ·с
• c = 3 * 10^8 м/с
• E = 4,5 эВ

6. **Теперь подставим значения в формулу**:

• λ = (4,14 * 10^-15 эВ·с * 3 * 10^8 м/с) / 4,5 эВ

7. **Рассчитаем длину волны**:

• λ ≈ (1,242 * 10^-6 м) / 4,5
• λ ≈ 2,76 * 10^-7 м

Таким образом, длина волны света, который воздействует на катод цезиевого диода, составляет примерно 276 нанометров.

Ответ: Длина волны света составляет примерно 276 нм.