efecto fotoeléctrico

Un láser de 1,0 mW ( λ = 590 nm) brilla sobre un fotocátodo de cesio ( ϕ = 1,95   mi V ). Suponga una eficiencia de 10 − 5 para producir fotoelectrones (es decir, se produce 1 fotoelectrón por cada 10 5 fotones incidentes) y determinar la corriente fotoeléctrica.

Entonces, la forma en que abordé este problema fue la siguiente:

sabemos

k mi metro a X = h F − ϕ
k mi metro a X = 0.1180 mi V

ahora no se como terminar Sé que la corriente es una tasa de tiempo, pero no hay tiempo dado aquí. Además, ¿cuál es el potencial de frenado? Investigué un poco en internet y encontré esto:

V 0 = W q
y

k mi metro a X = mi V 0

Intenté ecualizarlos pero no sé qué resolver (resolví e, que era la respuesta incorrecta).

¿Es esta una pregunta de tarea o algo para una tarea de clase? Si es así, agregue la homeworketiqueta (y si no, debe reformularla para que sea más general).
es una pregunta de práctica de una tarea. ¿Debo marcarlo como tarea?
SUGERENCIA: A partir de la potencia puedes obtener el número de electrones emitidos por segundo. PAG = norte mi / t y mi = h C / λ .

Respuestas (3)

Describa el proceso a un alto nivel:

  • El láser produce un cierto número de fotones por segundo. norte γ
  • Los fotones liberan un cierto número de electrones por segundo. norte mi
  • Los electrones libres por segundo te dan la corriente. I

Ahora

norte γ = PAG yo a s mi r mi γ , dónde mi γ = h v = h C λ

Por lo tanto norte γ = λ h C PAG yo a s mi r

norte mi = η norte γ , dónde η es la eficiencia

Por lo tanto norte mi = η λ h C PAG yo a s mi r

I = norte mi q = q η λ h C PAG yo a s mi r

En otras palabras, la corriente es proporcional a la intensidad (potencia) del láser como se esperaba:

I = k PAG yo a s mi r , dónde k = q η λ h C

Lo último que hay que comprobar es el punto de corte, es decir, si la energía de un fotón es suficiente para superar la energía de enlace de los electrones. Esto ya lo hiciste.

Ver aquí http://physics.info/photoelectric/ , en particular donde dice

La velocidad (n/t) a la que se emiten los fotoelectrones (con carga e) desde una superficie fotoemisora ​​se puede determinar a partir de la corriente fotoeléctrica (I)...

Tus cantidades se sienten un poco raras, hay un error tipográfico en tu mi pag h i y es un poco raro que redesignes Φ de la pregunta, pero tienes razón, así que haré +1 en esto.
Cambiaré las letras, hice esto antes de mi café de la mañana... ;-) También arreglé el error tipográfico
dulce gracias esto explicaba mucho más que la pregunta. Entendí todo el capítulo debido a esto jajaja.

Tenga en cuenta las unidades de potencia dadas para la intensidad del láser. La potencia es energía transferida o transformada por unidad de tiempo .

Entonces, ¿cuántos fotones por segundo y, a partir de ahí, cuántos fotoelectrones?

Y una pregunta interesante que debe hacerse es si el metal está eléctricamente aislado, ¿puede esto durar para siempre y, de no ser así, por qué y cómo se detiene? ¿Qué necesitarías saber para dar una respuesta cuantitativa?

¡Lo primero que tienes que calcular es el número de fotones incidentes en el fotocátodo por unidad de tiempo!

Que puedes calcular por: PAG yo a s mi r = mi i norte C / d t = [ j / s mi C ] ya que cada fotón lleva una energía igual a h v = h ⋅ C / λ = 3.37 ⋅ 10 − 19 j (mayor que el poder de trabajo, por supuesto, si no, ¿qué diablos estamos haciendo aquí?) Puedes obtener:

PAG yo a s mi r mi pag h o t o norte = norte d t
ser norte / d t el flujo fotón/segundo.

Haces los cálculos y encuentras: norte / d t ≈ 3 ⋅ 10 11 fotón por segundo .. (¡compruébalo!)

la eficiencia es 10 − 5 entonces eso significa que usted produce ≈ 3 ⋅ 10 6 electrón por segundo: y esa es tu corriente fotoeléctrica que puedes convertir en tu unidad favorita.

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