Лицей 34, г. Новокузнецк, Кемеровская обл. Родионова Ольга Эргардовна

• Название: Лицей 34, г. Новокузнецк, Кемеровская обл. Родионова Ольга Эргардовна
• Дата: 05.10.2019
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: 24-8-2010.doc
• Тип: Документы; #88662
• страница: 22 из 26

35 [19]. Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь (ЭОП). В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов U =15000 В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света ₁ = 820 нм, а для света, излучаемого экраном, ₂ = 410 нм. Во сколько раз N прибор увеличивает число фотонов, если один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем k= 10 фотонов? Работу выхода электронов А_в принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в переходит в энергию света без потерь.

Дано: Анализ и решение.

U=15000 В,

₁ = 820 нм = 8,2 ∙ 10^–7 м, Один электрон, попадая на флуоресцирующий экран, может

 ₂ = 410 нм = 4,1 ∙ 10^–7 м, излучить несколько фотонов. Число фотонов будет равно

k=10, отношению энергии падающего фотоэлектрона к энергии

А_в=1 эВ = 1,6 ∙ 10^–19 Дж, фотона, излучаемого экраном:

с = 3 ∙ 10⁸ м/с, N₁= (1), где Е_ф2= (2) (при падении 1 электрона)

h = 6,6 ∙ 10^–34 Дж ∙ с, Первоначальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

е=1,6 ∙ 10^–19 Кл. определим из уравнения Эйнштейна для внешнего

______________ фотоэффекта:

N – ? . (3)

Вылетевшие фотоэлектроны попадают в ускоряющее электрическое поле, работа сил которого eU, идёт на увеличение кинетической энергии фотоэлектронов:

Е_к2 = Е_к1 + eU = + eU = . (4)

Подставим формулы (2) и (4) в (1) и для определения N учтём, что число вырванных электронов в k раз меньше числа падающих фотонов. Тогда

N = ;

N = .

Ответ: ЭОП в 500 раз увеличивает число фотонов.