Pho.rs: Фотонные датчики

A1 ^?? Может ли фотоэффект возникнуть при попадании видимого света на поверхность металла с $W=5.7\ эВ\ (1\ эВ=1.602\cdot10^{-19}\ Дж)$?

Ответ: \[Нет,\ не\ может\]

A2 ^?? Фотоны – безмассовые частицы, поэтому для них справедливо $E_\gamma=cp_\gamma$. Выразите импульс фотона $p_\gamma$ через его длину волны $\lambda$.

Ответ: \[p_\gamma=\frac h\lambda\]

A3 ^?? Найдите максимальное значение $p_M$ импульса фотоэлектронов, возникающих при облучении собственного полупроводника с энергетической щелью $E_g$ светом частоты $\nu$.

Ответ: \[p_M=\sqrt{\left(\frac{h\nu-E_g+mc^2}c\right)^2-m^2c^2}\]

B1 ^?? Найдите энергию $\gamma$-кванта $E'_\gamma$ и электрона $E'_e$ после столкновения, если угол рассеяния фотона равен $\theta\ \big($см. рис. $\it1(a)\big)$. Выразите ответ через $\theta$ и $E_\gamma$.

Ответ: \[E'_\gamma=\frac{mc^2E_\gamma}{mc^2+(1-\cos\theta)E_\gamma}\\\ \\E'_e=\frac{(1-\cos\theta)E_\gamma^2}{mc^2+(1-\cos\theta)E_\gamma}\]

C1 ^?? Найдите, какой заряд $q$ пройдёт через сечение полупроводника под действием фототока.

Ответ: \[q=2.7\cdot10^{-14}\ Кл\]

C2 ^?? Выразите $\cos\theta$ через энергии $E'_e$ и $E'_\gamma$.

Ответ: \[\cos\theta=1-\frac{mc^2E'_e}{E'_\gamma\left(E'_\gamma+E'_e\right)}\]

C3 ^?? Если известны положения датчиков $A$ и $B$ и измерено значение $\cos\theta$, то откуда изначально мог двигаться фотон? Изобразите множество направлений прилёта фотона при $\theta=30^\circ$.

Ответ:

C4 ^?? Найдите направление на источник $\gamma$-лучей. Поясните свой ответ.

Ответ:

Фотонные датчики

Решение