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: 23 из 26

36 [14]. Излучение аргонового лазера с длиной волны 500 нм сфокусировано на плоском фотокатоде в пятно диаметром 0,1 мм. Работа выхода электрона с поверхности фотокатода 2 эВ. На анод, расположенный на расстоянии 30 мм от катода, подано ускоряющее напряжение 4 кВ. Найдите диаметр пятна фотоэлектронов на аноде. Анод считать плоским и расположенным параллельно поверхности катода.

Дано:

= 500 нм = 5 ∙ 10^–7м, Анализ и решение.

d = 0,1 мм = 1 ∙ 10^–4м,

А_в = 2 эВ = 3,2 ∙ 10^–19 Дж, Электроны, вылетевшие из фотокатода по касательной к его

L = 30 мм = 0,3 м, поверхности, после изменения траектории электрическим полем,

U=4 кВ = 4 ∙ 10³ В, попадут на анод. Траектория этих электронов – ветвь h = 6,63 ∙ 10^–34 Джс, параболы. Электроны, вылетевшие с края пятна на катоде,

c = 3 ∙ 10⁸ м/с, дадут край пятна на аноде.

е= 1,6 ∙ 10^–19 Кл. Обозначим отклонение электронов вдоль катода через х.

____________________ Тогда диаметр пятна фотоэлектронов на аноде будет равен

D-? D= d + 2x (1).

Из уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта определим скорость вылета электронов из катода

v = (2).

Электрон вдоль катода движется по инерции, поэтому смещение фотоэлектронов x = vt (3).

Перпендикулярно катоду движение электрона равноускоренное под действием силы электрического поля F= eU, без начальной скорости. Расстояние от катода до анода равно

L = . Определим из этой формулы время движения электрона

t = (4). Подставим значение скорости (2) и времени (4) в формулу (3).

х = 2L, тогда диаметр пятна на аноде по формуле (1) будет равен

D = d + 4L
D = 1 ∙ 10^–4 + 4 ∙ 0,3.

Ответ: диаметр пятна фотоэлектронов на аноде 1,3 мм.