Задание 32. В опыте по изучению фотоэффекта свет длиной волны λ = 500 нм 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 e — 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: 0,15 Вт.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: