Heureka 7.26

Mellan de två metallplattorna A och B i figuren kan det elektriska fältet anses homogent. Genom att belysa platta A med starkt ljus kan man frigöra elektroner ur den. När spänningen mellan A och B är 1,20 V, når de snabbaste elektronerna nätt och jämnt fram till B för att sedan "falla" tillbaka mot A. Avståndet AB är 1,5 cm.

U = 1,20 V d = 1,5 cm Q_elementar = 1,60218 • 10^-19

a) Hur stor är de snabbaste elektronernas rörelseenergi omedelbart efter frigörelsen ur A?

U = E / Q → E = U • Q → 1,2 • 1,60218 • 10^-19 = 1,92 • 10^-19 J = 0,192 aJ

Lösning: [math]\displaystyle{ U {{=}} \frac{E}{Q} }[/math] → E = U • Q → 1,2 • 1,60218 • 10^-19 = 1,92 • 10^-19 J = 0,192 aJ

Svar : De snabbaste elektronernas rörelseenergi är 0,192 aJ efter frigörelsen ur A.

b) Spänningen mellan plattorna höjs till 2,00 V. Hur långt från A ligger nu de snabbaste elektronernas vändpunkt?

Lösning = W = F • S → E = U • d → 1,5 • 1,2 = 2,0 • d → d = (1,5 • 1,2) / 2,0 = 0,90 cm

Svar: De snabbaste elektronernas vändpunkt ligger 0,90 cm från A då spänningen höjs till 2,0 V.