300. Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και ακτίνες Χ

Στη διάταξη μελέτης του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, που φαίνεται στο διπλανό σχήμα χρησιμοποιείται πηγή μονοχρωματικής ακτινοβολίας που εκπέμπει φωτόνια μήκους κύματος  λ = 300nm. Η ακτινοβολία πέφτει στην επιφάνεια  του μετάλλου της καθόδου (Κ). Η άνοδος (Α) αποτελείται από βολφράμιο (δύστηκτο μέταλλο). Αν  το δυναμικό  αποκοπής  είναι V_α = 1 Volt  τότε:

 A) Να υπολογίσετε τη μέγιστη κινητική ενέργεια Κ_max, με την οποία εγκαταλείπουν το μέταλλο της καθόδου τα φωτοηλεκτρόνια.

 B) Να υπολογιστεί το μήκος κύματος  κατωφλίου λ_ορ (μέγιστο μήκος κύματος),  για να  παρατηρηθεί  το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Γ) Αν η διαφορά δυναμικού ανόδου-καθόδου που επιταχύνει τα ηλεκτρόνια είναι V=10KV τότε να υπολογιστεί το ελάχιστο μήκος κύματος των ακτίνων Χ, που παράγονται.

 Δίνονται: η σταθερά του Planck h=6,6∙10^-34J∙s, η ταχύτητα του φωτός c=3∙10⁸m/s και 1eV=1,6∙10^-19J.

 
Συνοπτική λύση: