За рівняння Ейнштейна, де V - частота випромінювання (Гц), h - постійна планка (h = 6,62 * 10⁻³⁴ Дж * с), - робота виходу (Дж), - максимальна енергія випромінювання (Дж). З цієї формули висловлюємо знаходять кінетичну енергію:. В системі СІ: 4,4 еВ = 4,4 * 1,1 * 10⁻¹⁹ Дж = 7,04 * 10⁻¹⁹ Дж. Підставляємо чисельні дані і обчислюємо: (Дж)
Відповідь: Кінетична енергія дорівнює 390,16 * 10⁻¹⁹ Джоуль.
За формулою фотоефекту (з закону збереження енергії), де m - маса частинки (кг), - швидкість частинки (м / с), e - заряд електрона (e = 1,6 * 10⁻¹⁹ Кл), U₃ - замикаючі напруга т . Е. напруга при якому струм повністю припиняється (В). Вираз: є кінетична енергія тобто . У задачі №1 якщо поглянути є формула отримана в ході перетворення (кінетичної енергії) ⇒. Тоді кінетичну енергію розписуємо як:. Звідси висловлюємо знаходять напруга:.
Роботою виходу називають червоною межею фотоефекту, при якому є гранично низька частота або максимальна довжина хвилі ⇒ визначаємо за формулою:. Дану формулу подставляяем в Формліт визначення замикаючої напруги:
. Частоту (V) розписуємо як тоді ⇒. В системі СІ:
6,2 * 10⁻⁵ см = 6,2 * 10⁻⁸ м; 330 нм = 33 * 10⁻⁸ м. Підставляємо чисельні дані і обчислюємо:
Фотострум насичення, це явище виникає при вичерпання ресурсу вільних зарядів. Тобто, маючи фотони з енергією вище червоної межі, ми можемо отримувати фотоелектрони в кількості 1 до 1-му, підвищуючи потік фотонів, до тих пір, поки електрони готові вийти не вичерпаються. Подальше підвищення потоку фотонів (потужності випромінювання), не приведе до зростання потоку електронів (фотоструму). Решта просто:
n - число фотонів за час t тобто потік фотонів і він чисельно дорівнює потоку фотоелектронів
множачи на заряд e обидві частини, в лівій отримаємо струм:
і переходячи до заданим величинам:
В системі СІ: 0,36 мкм = 0,36 * 10⁻⁶ м; 5 мкВт = 5 * 10⁻⁶ Вт. Підставляємо чисельні дані і обчислюємо: