Uitwerking oefenopgave foto-elektrisch effect
1. 3,20 eV of 5,12 10^-19J (tabel 26, Ca)
2. Ek,max = Eel = q.Urem
Urem = 2,2 V (aflezen) q = 1,6 10^-19 (want elektronen)
Ek,max = 3,52 10^-19 J of 2,2 eV (niet toevallig 😊)
3. Ef = Wu + Ek dus 2,2 + 3,2 = 5,4 eV (of 8,6 10^-19 J)
4. Ef = hf -> f = Ef / h = 1,3 10^15 Hz
λ = v/f = c/f = 2,99.. 10^8/1,3 10^15 = 2,3 10^-7
λ = 2,3 10^-7 m (= 230 nm)
5. Aantal fotonen = aantal elektronen.
Aantal elektronen zie je aan de verzadigingsstroom.
Imax = 3,0 µA = 3,0 10^-6 A (C/s).
Dit zijn (/1,6 10^-19) 1,875 10^13 elektronen /s, dus (x60)
1,125 10^15 elektronen, dus fotonen, per minuut.
6. P = E / t. De fotonen hebben elk 8,6 10^-19J.
P = 1,125 10^15 x 8,6 10^-19 / 60 = 1,6 10^-5 W = 16 µW