Каково значение запирающего напряжения, если фотокатод подвергается освещению монохроматическим светом, в котором

Для решения данной задачи нам потребуется знание формулы для вычисления запирающего напряжения, связанного с фотоэффектом. Формула имеет вид:

\[V_{\text{з}} = \frac{h \cdot c}{\lambda} - W\]

где:
\(V_{\text{з}}\) - запирающее напряжение,
\(h\) - постоянная Планка (\(h \approx 6.626 \cdot 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
\(c\) - скорость света (\(c \approx 3 \cdot 10^8\, \text{м/с}\)),
\(\lambda\) - длина волны света,
\(W\) - работа выхода электронов из материала катода.

В данной задаче известны следующие значения:
энергия фотонов (\(E\)) составляет 4 эВ.

Для определения длины волны света (\(\lambda\)) мы можем использовать формулу:

\[E = \frac{h \cdot c}{\lambda}\]

Решим данное уравнение относительно \(\lambda\):

\[\lambda = \frac{h \cdot c}{E}\]

Подставим значения в формулу для \(\lambda\):

\[\lambda = \frac{6.626 \cdot 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 3 \cdot 10^8\, \text{м/с}}{4 \, \text{эВ}}\]

Для удобства расчетов, переведем электронвольты (эВ) в джоули (Дж). 1 эВ = \(1.6 \cdot 10^{-19}\, \text{Дж}\).

\[\lambda = \frac{6.626 \cdot 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 3 \cdot 10^8\, \text{м/с}}{4 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19}\, \text{Дж}}\]

Упростим формулу:

\[\lambda = \frac{6.626 \cdot 3 \cdot 10^8}{4 \cdot 1.6}\, \text{м}\]

\[\lambda \approx 3.281\, \cdot 10^{-7}\, \text{м}\]

Теперь мы можем подставить известные значения в исходную формулу для запирающего напряжения \(V_{\text{з}}\):

\[V_{\text{з}} = \frac{h \cdot c}{\lambda} - W\]

\[V_{\text{з}} = \frac{6.626 \cdot 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 3 \cdot 10^8\, \text{м/с}}{3.281 \cdot 10^{-7}\, \text{м}} - W\]

Теперь осталось только подставить значение работы выхода электронов (\(W\)), которое не указано в задаче. Когда это значение будет известно, мы сможем вычислить запирающее напряжение \(V_{\text{з}}\).