Задание 32. В опыте по изучению фотоэффекта свет частотой v = Гц падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова мощность падающего света Р, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?
Решение.
1. По определению сила тока , где q — заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.
2. Когда ток в цепи достигает насыщения, все фотоэлектроны, выбитые из катода, достигают анода. Тогда за время t через поперечное сечение проводника проходит заряд , где е — модуль заряда электрона, Ne — количество фотоэлектронов, выбитых из катода за 1 с.
Так как (где — количество фотонов, падающих на катод за 1 с), то .
3. Так как энергия фотона , то мощность света .
4. Окончательно получим: . Согласно приведённому графику сила тока насыщения Imax = 2 мА, тогда:
Вт.
Ответ: 0,13 Вт.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: