Фотоэлектронный умножитель

@Nik Raider · Регистрация: 03.02.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Всём доброго времени суток. Подсобите в какую сторону копать? Подскажите формулы, которые относятся к данному случаю.
Фотоэлектронный умножитель имеет фотокатод с работой выхода 1,5 эВ и десять динодов, коэффициент вторичной эмиссии каждого из которых равен шести. Если на катод падает излучение, вычислите:
а) максимальную длину волны, при которой будет протекать ток коллектора;
б) максимальную начальную скорость электронов, если длина волны падающего излучения 600 нм;
в) фототок последнего анода (коллектора) при условии, что фототок катода равен 100 нА

а) не понял от чего плясать
б) вот мои потуги

Кликните здесь для просмотра всего текста

Переведем величины. А = 1,5 эВ = 2,4×10⁻¹⁹ Дж. λ= 600 нМ = 6 x 10^-7м.
Для решения задачи воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта, подставив в него выражение. Eк=hv-A.
Eк=(mv_maх²)/2
для максимальной кинетической энергии электронов.
hv=(mv_max²)/2
v= c/λ
(mv_max²)/2=hc/λ-A
v_max=√((2 hc/λ-2A)/m)
v_max=√((2 (6,6 ×10^-34 ×3 × 10⁸)/(6×10^-7 )-2×2,4×10^-19)/(9,1×10^-31 ) )≈√((1,8×10^-19)/(9,1×10^-31 ))≈√(0,1978×10¹² )≈
≈0,44×10⁶=4,4 × 10⁵ м\с

в) тоже не знаю с какой стороны подойти.
не силен я в этом

@AGK · 22.01.2016, 15:57

Сдается мне, что Вы неправильно вычислили красную границу фотоэффекта. У меня получилось 825нм (пункт а). Это косвенно подтверждается тем, что если бы красная граница равнялась 600нм, то в пункте б) вы должны были бы получить нулевую кинетическую энергию. На всякий случай проверьте арифметику в пункте б), вдруг там, как и в а), есть какая-то ошибка. Ну а в) - это просто. На каждом каскаде за счет вторичной эмисии происходит шестикратное увеличение носителей заряда. Значит на 10 каскадах произойдет усиление в 6¹⁰ раз. То есть, 100нА превратятся в примерно в 6А.

@emelia · 13.05.2016, 19:44

Добавлено через 2 часа 23 минуты
Добрый вечер. Не могли бы вы проверить решение данной задачи? Если конечно вам не сложно))

Правила форума: 5.18. Запрещено размещать задания и решения в виде картинок и других файлов с их текстом.
Задания и решения надо перепечатывать на форум (для набора формул есть Редактор формул).

@emelia · 13.05.2016, 20:22

Добавил решение в текстовом формате.

Решение:
Закон фотоэффекта:
h c / λ = A + me v2 / 2 ,
где c = 2.997928 ∙ 108 м/с - скорость света в пустоте; h = 6.626176 ∙ 10-34 Дж ∙ с - постоянная Планка; A - работа выхода; me = 9.109534 ∙ 10-31 кг - масса электрона; v - скорость его вылета.
а) Максимальная длина волны, при которой будет протекать ток коллектора:
Условие "максимальная длина волны, при которой будет протекать ток коллектора" означает, что эта длина волны соответствует "красной границе" фотоэффекта - когда кинетическая энергия вылетевшего электрона равна нулю. То есть m v^2 / 2 = 0 .
λ0 = h ∙ c / A = 6.626176 ∙ 10-34 ∙ 2.997928 ∙ 108 / 2.403285 ∙ 10-19 = 8.265686 ∙ 10-7 м
б) Максимальная начальная скорость электронов:
v = ( 2 ∙ ( h ∙ c / λ - A ) / me )1/2 =
= ( 2 ∙ ( 6.626176 ∙ 10-34 ∙ 2.997928 ∙ 108 / 6 ∙ 10-7 - 2.403285 ∙ 10-19 ) / 9.109534 ∙ 10-31 )1/2 =
= 4.463687 ∙ 105 м/с
в) Фототок последнего анода:
I = Iк ∙ kn = 1 ∙ 10-7 ∙ 610 = 6.046618 А

@AGK · 16.05.2016, 11:11

Арифметику досконально не проверял, а идеологически все, вроде бы, верно

@Nik Raider 28 / 28 / 19 Регистрация: 03.02.2012 Сообщений: 59
		1
	Фотоэлектронный умножитель 18.01.2016, 21:57. Показов 1849. Ответов 4 Метки нет (Все метки) Всём доброго времени суток. Подсобите в какую сторону копать? Подскажите формулы, которые относятся к данному случаю. Фотоэлектронный умножитель имеет фотокатод с работой выхода 1,5 эВ и десять динодов, коэффициент вторичной эмиссии каждого из которых равен шести. Если на катод падает излучение, вычислите: а) максимальную длину волны, при которой будет протекать ток коллектора; б) максимальную начальную скорость электронов, если длина волны падающего излучения 600 нм; в) фототок последнего анода (коллектора) при условии, что фототок катода равен 100 нА а) не понял от чего плясать б) вот мои потуги Кликните здесь для просмотра всего текста Переведем величины. А = 1,5 эВ = 2,4×10⁻¹⁹ Дж. λ= 600 нМ = 6 x 10^-7м. Для решения задачи воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта, подставив в него выражение. Eк=hv-A. Eк=(mv_maх²)/2 для максимальной кинетической энергии электронов. hv=(mv_max²)/2 v= c/λ (mv_max²)/2=hc/λ-A v_max=√((2 hc/λ-2A)/m) v_max=√((2 (6,6 ×10^-34 ×3 × 10⁸)/(6×10^-7 )-2×2,4×10^-19)/(9,1×10^-31 ) )≈√((1,8×10^-19)/(9,1×10^-31 ))≈√(0,1978×10¹² )≈ ≈0,44×10⁶=4,4 × 10⁵ м\с в) тоже не знаю с какой стороны подойти. не силен я в этом 0

@AGK 763 / 664 / 194 Регистрация: 24.11.2015 Сообщений: 2,158
	22.01.2016, 15:57	2
	Сдается мне, что Вы неправильно вычислили красную границу фотоэффекта. У меня получилось 825нм (пункт а). Это косвенно подтверждается тем, что если бы красная граница равнялась 600нм, то в пункте б) вы должны были бы получить нулевую кинетическую энергию. На всякий случай проверьте арифметику в пункте б), вдруг там, как и в а), есть какая-то ошибка. Ну а в) - это просто. На каждом каскаде за счет вторичной эмисии происходит шестикратное увеличение носителей заряда. Значит на 10 каскадах произойдет усиление в 6¹⁰ раз. То есть, 100нА превратятся в примерно в 6А. 1

@emelia 0 / 0 / 0 Регистрация: 11.05.2016 Сообщений: 2
	13.05.2016, 19:44	3
	Добавлено через 2 часа 23 минуты Добрый вечер. Не могли бы вы проверить решение данной задачи? Если конечно вам не сложно)) Правила форума: 5.18. Запрещено размещать задания и решения в виде картинок и других файлов с их текстом. Задания и решения надо перепечатывать на форум (для набора формул есть Редактор формул). 0

@emelia 0 / 0 / 0 Регистрация: 11.05.2016 Сообщений: 2
	13.05.2016, 20:22	4
	Добавил решение в текстовом формате. Решение: Закон фотоэффекта: h c / λ = A + me v2 / 2 , где c = 2.997928 ∙ 108 м/с - скорость света в пустоте; h = 6.626176 ∙ 10-34 Дж ∙ с - постоянная Планка; A - работа выхода; me = 9.109534 ∙ 10-31 кг - масса электрона; v - скорость его вылета. а) Максимальная длина волны, при которой будет протекать ток коллектора: Условие "максимальная длина волны, при которой будет протекать ток коллектора" означает, что эта длина волны соответствует "красной границе" фотоэффекта - когда кинетическая энергия вылетевшего электрона равна нулю. То есть m v^2 / 2 = 0 . λ0 = h ∙ c / A = 6.626176 ∙ 10-34 ∙ 2.997928 ∙ 108 / 2.403285 ∙ 10-19 = 8.265686 ∙ 10-7 м б) Максимальная начальная скорость электронов: v = ( 2 ∙ ( h ∙ c / λ - A ) / me )1/2 = = ( 2 ∙ ( 6.626176 ∙ 10-34 ∙ 2.997928 ∙ 108 / 6 ∙ 10-7 - 2.403285 ∙ 10-19 ) / 9.109534 ∙ 10-31 )1/2 = = 4.463687 ∙ 105 м/с в) Фототок последнего анода: I = Iк ∙ kn = 1 ∙ 10-7 ∙ 610 = 6.046618 А 0

@AGK 763 / 664 / 194 Регистрация: 24.11.2015 Сообщений: 2,158
	16.05.2016, 11:11	5
	Арифметику досконально не проверял, а идеологически все, вроде бы, верно 0