Каково значение задерживающей разности потенциалов Uз и энергия в опыте по фотоэффекту, если скорость фотоэлектронов

Для решения данной задачи, нам потребуется знание формулы фотоэффекта:

\[ E = h \cdot f - W \]

где:
- E - энергия фотоэлектрона
- h - постоянная Планка (их энергия)
- f - частота фотона
- W - потенциал ионизации (работа выхода) материала

Также нам дана скорость фотоэлектронов, которая равна 3 Мм/с (мегаметров в секунду).

Размерности для единиц скорости указаны в метрах, но для удобства рассчетов нам потребуется привести скорость фотоэлектронов в метры.

1 Мегаметр (Мм) = 1 000 000 метров.
То есть, чтобы перевести 3 Мм/с в метры, нужно умножить на 1 000 000.

Следовательно, скорость фотоэлектронов в метрах будет равна:

\[ v = 3 \ Мм/с \cdot 1 000 000 = 3 000 000 \ м/с \]

После того, как мы получили значение скорости фотоэлектронов в метрах, можно перейти к нахождению значения задерживающей разности потенциалов Uз. Для этого воспользуемся формулой:

\[ \frac{mv^2}{2} = eUз \]

где:
- m - масса фотоэлектрона
- v - скорость фотоэлектрона
- e - заряд электрона
- Uз - задерживающая разность потенциалов

Заряд электрона равен \(-1.6 \times 10^{-19}\) Клб, а его масса составляет \(\approx 9.1 \times 10^{-31}\) кг.

Подставим значения в формулу и найдем значение задерживающей разности потенциалов:

\[ \frac{9.1 \times 10^{-31} \cdot (3 \times 10^6)^2}{2} = -1.6 \times 10^{-19} \cdot Uз \]

Рассчитаем выражение в левой части уравнения, и найдем значение Uз:

\[ Uз = \frac{9.1 \times 10^{-31} \cdot (3 \times 10^6)^2}{2 \cdot (-1.6 \times 10^{-19})} \approx -80.16 \ Вольт \]

Таким образом, значение задерживающей разности потенциалов \( Uз \) составляет примерно -80.16 Вольта.

Отрицательное значение объясняется тем, что электроны движутся от фотокатода к аноду, и для их задерживания потребуется отрицательное напряжение на аноде.