Вопрос задан 21.06.2026 в 07:56. Предмет Физика. Спрашивает Сащеко Соня.

Какой максимальный потенциал может набрать изолированный медный шарик, если его освещать ультрафиолетовым светом? Длина волны ультрафиолетового излучения λ=165 нм, работа выхода электрона в атоме меди Aвых = 4,5 эВ, заряд электрона e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл, постоянная Планка h = 6,62·10⁻³⁴ Дж·с.

Ответ:

1. 3 В; 2. 30 В; 3. 4,5 В; 4. 45 В

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Вакулина Виктория.

Максимальный потенциал изолированного медного шарика при освещении ультрафиолетом определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

hν=Aвых+Ekmaxh\nu = A_{\text{вых}} + E_{k \max}

Так как

ν=cλ,\nu = \frac{c}{\lambda},

энергия фотона равна:

E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}

Подставим данные:

h=6,621034 Дж\cdotpсh = 6{,}62 \cdot 10^{-34}\ \text{Дж·с} c=3108 м/сc = 3 \cdot 10^8\ \text{м/с} λ=165 нм=165109 м\lambda = 165\ \text{нм} = 165 \cdot 10^{-9}\ \text{м}

Тогда:

E=6,6210343108165109E = \frac{6{,}62 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8}{165 \cdot 10^{-9}} E1,21018 ДжE \approx 1{,}2 \cdot 10^{-18}\ \text{Дж}

Переведём в электрон-вольты:

E=1,210181,610197,5 эВE = \frac{1{,}2 \cdot 10^{-18}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} \approx 7{,}5\ \text{эВ}

Работа выхода меди:

Aвых=4,5 эВA_{\text{вых}} = 4{,}5\ \text{эВ}

Тогда максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов:

Ekmax=7,54,5=3 эВE_{k \max} = 7{,}5 - 4{,}5 = 3\ \text{эВ}

Изолированный шарик при потере электронов заряжается положительно. Потенциал растёт до тех пор, пока электронам уже не хватает энергии, чтобы покинуть шарик. Поэтому:

eUmax=EkmaxeU_{\max} = E_{k \max}

Если энергия выражена в электрон-вольтах, то численно потенциал в вольтах равен:

Umax=3 ВU_{\max} = 3\ \text{В}

Правильный ответ:

1. 3 В\boxed{1.\ 3\ \text{В}}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос