Felvételi (műszaki és tudományegyetemekre) 1987. 6/A

Egy $100\ \mathrm{W}$ teljesítményű fényforrás a hálózatból felvett teljesítménye $5\%$‑át alakítja át $560\ \mathrm{nm}$ hullámhosszú monokromatikus fénnyé. Ez a fény báriumkatódú fotocellát világít meg.

$($Az elektron tömege $m_{\mathrm{e}}=9,1\cdot 10^{-31}\ \mathrm{kg}$, töltése $q_{\mathrm{e}}=1,6\cdot 10^{-19}\ \mathrm{C}$, a fény terjedési sebessége vákuumban $3\cdot 10^8\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$, a Planck‑állandó értéke $6,62\cdot 10^{-34}\ \mathrm{Js}.)$

a)  Hány fotont bocsát ki másodpercenként a fényforrás?

$n=1,4\cdot 10^{19}\ \mathrm{db}$

b)  Mekkora sebességgel lépnek ki a fény hatására az elektronok a katódból? (Báriumra a kilépési munka $2,72\cdot 10^{-19}\ \mathrm{J}$.)

$v=4,28\cdot 10^5\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$

c)  Mekkora fékező feszültséget kell a fotocellára kapcsolni ahhoz, hogy a katódból kilépő elektronok ne jussanak az anódra?

$U=0,52\ \mathrm{V}$