บทที่ 19 · ฟิสิกส์อะตอมและควอนตัมฟิสิกส์
Problem 19.27
หัวข้อ: ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก (The Photoelectric Effect)
แสงความยาวคลื่น 660 nm ความเข้ม 30 W/m² ส่องกระทบผิวโลหะพื้นที่ 10 cm² ถ้าแสงดังกล่าวมีความถี่มากกว่าความถี่ขีดเริ่มของโลหะ และโลหะดัง กล่าวดูดกลืนพลังงานแสงไป 80% เพื่อทำให้เกิดโฟโตอิเล็กตรอน แสงดังกล่าวจะ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงสุดเท่าใด?
คำตอบ
\(i =\frac{IA\lambda e}{0.8hc}= 20 mA \;\blacksquare\)
\(i =\frac{IA\lambda e}{0.8hc}= 20 mA \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(λ = 660\times 10^{-9} m, I = 30 W/m^{2}, A = 10\times 10^{-4} m^{2},\)
\(h \approx 6.626\times 10^{-34} J·s, c \approx 3\times 10^{8} m/s\) และ \(e \approx 1.6\times 10^{-19} C\)
จาก \(I = \frac{\wp}{A}\)
\(I =\frac{0.8E}{At}; \wp =\frac{E}{t}\)
\(I =\frac{0.8nhf}{At}; E = nhf\)
\(I =\frac{0.8nhc}{At\lambda}; c = f\lambda\)
\(=\frac{n}{t}\frac{IA\lambda}{0.8hc}\)
\(\frac{ne}{t}=\frac{IA\lambda e}{0.8hc}\)
\(\frac{Q}{t}=\frac{IA\lambda e}{0.8hc}\)
\(i =\frac{IA\lambda e}{0.8hc}= 20 mA \;\blacksquare\)