Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с энергией 10эВ. Если фототок прекращается при подаче на фотоэлемент задерживающего напряжения 4 В, то работа выхода из катода равна

Для решения данной задачи, давайте вспомним некоторые основные понятия связанные с физикой и электроникой.

Катод вакуумного фотоэлемента – это элемент, состоящий из двух электродов: катода и анода, разделенных вакуумом. Когда свет падает на катод, его энергия может воздействовать на электроны, которые могут перескочить с катода на анод, образуя фототок.

Напряжение задержки – это минимальное напряжение, которое необходимо подать между анодом и катодом, чтобы полностью остановить фототок. В данном случае это значение равно 4 В.

Работа выхода – это минимальная энергия, которая должна быть преодолена электроном, чтобы вырваться с поверхности катода. В данной задаче мы должны найти значение работы выхода.

Теперь перейдем к решению задачи.

В данном случае, свет падает на катод с энергией 10 эВ. Это означает, что каждый фотон света имеет энергию 10 эВ.
Будем считать, что все фотоны света, которые попадают на катод, могут вызывать фототок.

Пусть фотоэлемент находится в состоянии, когда перед ним нет напряжения (то есть напряжение равно 0 В). В этом случае энергия электронов, выходящих с катода, равна энергии фотонов света: 10 эВ.

Если на катод подать задерживающее напряжение, то энергия электронов, выходящих с катода, будет меньше энергии фотонов света. То есть можно представить, что электроны будут испытывать некоторое сопротивление при попытке выйти с катода, и их энергия будет уменьшаться.

Когда мы подаем на фотоэлемент задерживающее напряжение 4 В, фототок полностью прекращается. Это означает, что электроны уже не могут преодолеть это напряжение и достичь анода.

Таким образом, чтобы найти работу выхода катода, мы должны вычислить разницу между энергией электронов на катоде (которая равна энергии фотонов света, то есть 10 эВ) и энергией электронов на аноде при задерживающем напряжении 4 В.

Работа выхода, в данном случае, будет равна 10 эВ - 4 В = 6 эВ.

Таким образом, работа выхода из катода вакуумного фотоэлемента равна 6 эВ.