Какова должна быть разность потенциалов между электродами вакуумного фотоэлемента, чтобы полностью остановить

Хорошо! Давайте разложим задачу по шагам.

1. Разность потенциалов между электродами вакуумного фотоэлемента должна быть достаточной для полной остановки фотоэлектронов, вылетающих из катода при освещении его лучами с длиной волны 200 нм.

2. Для того чтобы полностью остановить вылетающие электроны, энергия фотонов, вызывающих фотоэффект, должна быть меньше или равна работе выхода катода (4 эВ в данном случае).

3. Найдем энергию фотонов по формуле:
\[E = \frac{hc}{\lambda}\]
где \(h\) – постоянная Планка (\(6.62607015\times 10^{-34}\) Дж·с), \(c\) – скорость света в вакууме (\(2.998 \times 10^8\) м/с), а \(\lambda\) – длина волны (\(200 \times 10^{-9}\) м).

Подставим значения:
\[E = \frac{(6.62607015\times 10^{-34}\, \text{Дж·с}) \times (2.998 \times 10^8\, \text{м/с})}{200 \times 10^{-9}\, \text{м}}\]

Рассчитаем эту формулу и получим значение энергии фотонов.

4. Проверим, является ли энергия фотонов меньшей или равной работе выхода катода (4 эВ). Если энергия фотонов меньше или равна работе выхода, то вылетающие фотоэлектроны будут полностью остановлены.

Если энергия фотонов больше работы выхода, то фотоэлектроны все равно будут вылетать и не будут полностью остановлены.

5. Найдем красную границу фотоэффекта – это минимальная длина волны, при которой энергия фотонов становится равной работе выхода катода. Для этого воспользуемся формулой для рассчета энергии фотонов:
\[\lambda = \frac{hc}{E}\]
где \(\lambda\) – длина волны, \(h\) – постоянная Планка, \(c\) – скорость света, а \(E\) – работа выхода катода.

Заменим значения:
\[\lambda = \frac{(6.62607015\times 10^{-34}\, \text{Дж·с}) \times (2.998 \times 10^8\, \text{м/с})}{4\, \text{эВ}}\]

Вычислим эту формулу и найдем красную границу фотоэффекта.

Итак, чтобы полностью остановить вылетающие из катода фотоэлектроны при освещении его лучами с длиной волны 200 нм, разность потенциалов между электродами вакуумного фотоэлемента должна быть равной энергии фотонов, которая должна быть меньше или равна работе выхода катода (4 эВ). Красная граница фотоэффекта определяется длиной волны, при которой энергия фотонов равна работе выхода катода.

Можете выполнить вычисления и найти конкретные значения для данной задачи. Если у вас возникнут вопросы или потребуется дополнительная помощь, пожалуйста, сообщите.