НОФ 1997, Казанлък, 28–29 ноември, 11. клас — Задача 3

Тема за 11 клас — Казанлък, 28–29 ноември 1997 г. · 28 ноември 1997 г.

Идентификация на източника

Архивът поставя тези снимки в папката на Националната олимпиада с имена, съдържащи 1998. Върху самите листове е отпечатано „28–29 ноември 1997 г., Казанлък“. Името на състезанието и кръгът не са посочени.

Указание върху листа с фигури

Да се предаде заедно с решенията!

Условие

Фотоклетка се състои от два успоредни плоски електрода, катод (К) и анод (А), поставени във вакуумиран стъклен балон, на разстояние $d=1\ \mathrm{cm}$ един от друг (Фиг. 5). При осветяване на катода с поток ултравиолетова светлина, с дължина на вълната $\lambda=300\ \mathrm{nm}$, във веригата протича електричен ток. При повишаване на приложеното върху фотоклетката напрежение, токът нараства до някаква максимална стойност, наречена ток на насищане — $I_\text{н}$.

а) Пресметнете тока на насищане при мощност на падащия светлинния поток $P=20\ \mathrm{mW}$, ако предположите, че средно 5% от попадналите върху катода фотони избиват електрон над повърхността на катода.

б) Между двата електрода на фотоклетката е приложено нулево напрежение. Фотоклетката е поставена в хомогенно магнитно поле, с индукция, насочена успоредно на електродите. При повишаване на големината на магнитната индукция, токът през фотоклетката намалява и става равен на нула при големина на индукцията $B_0=10^{-3}\ \mathrm T$. Дайте кратко обяснение на наблюдаваното явление. Пресметнете отделителната работа на метала, с който е покрит катодът.

Решение

Фундаментални физични константи:

скорост на светлината във вакуум: $3{,}00\cdot10^8\ \mathrm{m/s}$;

маса на електрона: $9{,}11\cdot10^{-31}\ \mathrm{kg}$;

елементарен електричен заряд: $1{,}60\cdot10^{-19}\ \mathrm C$;

константа на Планк: $6{,}63\cdot10^{-34}\ \mathrm{J.s}$.

---

Оригинал в Архива: ns1998_11_zad1.jpg · допълнителни данни: ns1998_11_zad2.jpg