2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы.
Напряженность электрического поля у поверхности проводника в вакууме:
0
En
ε
σ
=== ,
где σ – поверхностная плотность зарядов на проводнике, напряженность поля направлена
по нормали к поверхности проводника.
Энергия заряженного проводника:
W === qϕ ,
где q – заряд проводника, φ – потенциал проводника.
В однородном изотропном диэлектрике, заполняющем все пространство:
ε
E0
E
r
r
=== ,
где E0
r
– поле, созданное той же системой зарядов в вакууме, ε – диэлектрическая
проницаемость диэлектрика.
Вектор D
r
электрического смещения:
D 0E P
r r r
=== ε +++ ,
где P
r
- вектор поляризации. Для изотропных диэлектриков:
P 0E
r r
=== χε , D 0E
r r
=== εε , χ === ε +++ 1 ,
где χ – диэлектрическая восприимчивость.
Поток вектора поляризации P
r
:
∫∫∫
SdP === −−−q′′′
r r
,
где интегрирование ведется по произвольной замкнутой поверхности, q′′′- алгебраическая
сумма связанных зарядов внутри этой поверхности.
Теорема Гаусса для диэлектриков:
∫∫∫
SdD === q
r r
,
где интегрирование ведется по произвольной замкнутой поверхности, q - алгебраическая
сумма сторонних зарядов внутри этой поверхности.
Условия на границе двух диэлектриков для нормальных и тангенциальных
компонент векторов E,D,P
r r r
:
−−− === −−−σ ′′′ P n2 P n1
, D n2 −−− D n1 === σ , E2τ === E1τ
,
где σ ′′′ и σ - поверхностные плотности связанных и сторонних зарядов, вектор нормали
направлен из среды 1 в среду 2.
Емкость уединенного проводника:
ϕ
q
С = ,
где ϕ - потенциал проводника, q – заряд проводника...)
ОТВЕТ
1) E ф=A вых +E кин где E-энергия фотона A -работа выхода E-кинетическая энергия
Е ф= h*v где h-постоянная Планка (6.63*10^-34) v - частота света
h*v= Aвых + Eкин
Авых для меди = 4.36 эВ= 6.9*10^-19 Дж =>
Eф= 6.63*10^-34 * 6 • 10^16 = 39.8*10^-18 Дж=398*10^-19
Екин=Еф-Авых= (398-6.9)*10^-19 Дж =391*10^-19 Дж
2) формула та же. только Еф=h*c / L где с-скорость света в ваакуме(3*10^8м/с) L-длина волны света
Екин=mV^2 /2 где m - масса покоющегося электрона(9.1 *10^-31 кг)
0,28*10^6м\c = 28*10^4 м\с
h*c / L=Aвых + mV^2 /2 => Aвых=h*c / L - mV^2 /2
h*c / L = 6.63*10^-34 * 3*10^8 / 590*10^-9 = 3.4*10^-19 Дж
mV^2 /2= 9.1 *10^-31 * 784*10^8 / 2=3567*10^-23 Дж=0.35*10^-19 Дж
Авых = (3.4 - 0.35)*10^-19 = 3.05*10^-19 Дж
