Esercizio svolto — tensione di arresto per il sodio

Testo

Il sodio ha lavoro di estrazione $W_\text{Na} = 2{,}28\;\text{eV}$. Lo si illumina con luce ultravioletta di lunghezza d’onda $\lambda = 300\;\text{nm}$. Calcola la tensione di arresto $V_s$.

Soluzione

Passo 1 — Energia del fotone.

$E_f = \frac{hc}{\lambda} = \frac{1240\;\text{eV·nm}}{300\;\text{nm}} \approx 4{,}13\;\text{eV}$

Passo 2 — Formula di Einstein per l’effetto fotoelettrico. L’energia cinetica massima dei fotoelettroni è l’energia del fotone meno il lavoro di estrazione:

$E_\text{cin,max} = E_f - W = 4{,}13 - 2{,}28 = 1{,}85\;\text{eV}$

Passo 3 — Tensione di arresto. È la d.d.p. che ferma anche gli elettroni più veloci, $eV_s = E_\text{cin,max}$:

$\ev{V_s = \frac{E_\text{cin,max}}{e} = 1{,}85\;\text{V}}$

Collegamenti

Argomenti: Fisica quantistica Concetti: Effetto fotoelettrico · Fotone