Определите работу выхода электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта равна 500 нм.

Для того чтобы определить работу выхода электронов из натрия, нужно воспользоваться уравнением для фотоэффекта:

где:

• $E$ — энергия падающего фотона,

• $W$ — работа выхода электрона,

• $E_k$ — кинетическая энергия выбитого электрона.

В случае красной границы фотоэффекта кинетическая энергия выбитого электрона равна нулю, потому что это минимальная энергия фотона, достаточная для того, чтобы выбить электрон из материала. Таким образом, уравнение принимает вид:

Теперь нужно вычислить энергию фотона с длиной волны 500 нм. Энергия фотона определяется по формуле:

где:

• $h$ — постоянная Планка ($6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с),

• $c$ — скорость света ($3 \times 10^8$ м/с),

• $\lambda$ — длина волны (500 нм или $500 \times 10^{-9}$ м).

Подставим значения:

Так как работа выхода $W$ равна энергии этого фотона при красной границе фотоэффекта, то работа выхода из натрия:

Для перевода работы выхода в электронвольты (эВ), нужно разделить полученную величину на заряд электрона, который равен $1.602 \times 10^{-19}$ Кл:

Таким образом, работа выхода электронов из натрия составляет примерно 2.49 эВ.