1) Суммарная энергия, излучаемая Солнцем за 1 с, равна 4·10²⁶ Дж/с. Какую массу ежесекундно теряет

Ответы на вопрос

Отвечает Матусевич Андрей.

1) Масса, которую ежесекундно теряет Солнце

Дано:

E = 4 \cdot 1 0^{26} Дж

t = 1 с

По закону Эйнштейна связь энергии и массы:

E = m c^{2}

Отсюда масса, превращающаяся в энергию за 1 секунду:

m = \frac{E}{c ^{2}}

где скорость света:

c = 3 \cdot 1 0^{8} м / с

Подставляем:

m = \frac{4 \cdot 1 0 ^{26}}{( 3 \cdot 1 0 ^{8} ) ^{2}}

m = \frac{4 \cdot 1 0 ^{26}}{9 \cdot 1 0 ^{16}}

m \approx 0, 44 \cdot 1 0^{10}

m \approx 4, 4 \cdot 1 0^{9} кг

Ответ: Солнце каждую секунду теряет примерно

4, 4 \cdot 1 0^{9} кг

массы (то есть около 4,4 млн тонн).

2) Максимальная скорость фотоэлектронов из цинка

Дано:

λ = 320 нм = 320 \cdot 1 0^{- 9} м

A_{вых} = 4, 24 эВ

Нужно найти максимальную скорость электронов.

Используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

h ν = A_{вых} + E_{k}

Энергия фотона:

E_{ф} = \frac{h c}{λ}

где:

h = 6, 63 \cdot 1 0^{- 34} Дж \cdotp с

c = 3 \cdot 1 0^{8} м / с

Находим энергию фотона:

E_{ф} = \frac{6 , 63 \cdot 1 0 ^{- 34} \cdot 3 \cdot 1 0 ^{8}}{320 \cdot 1 0 ^{- 9}}

E_{ф} \approx 6, 22 \cdot 1 0^{- 19} Дж

Переведём в электрон-вольты:

1 эВ = 1, 6 \cdot 1 0^{- 19} Дж

E_{ф} = \frac{6 , 22 \cdot 1 0 ^{- 19}}{1 , 6 \cdot 1 0 ^{- 19}}

E_{ф} \approx 3, 89 эВ

Полученная энергия фотона:

3, 89 эВ < 4, 24 эВ

То есть энергия ультрафиолетового фотона меньше работы выхода из цинка.

Следовательно, электроны из цинка при таком освещении не вылетают, так как фотоэффект не происходит.

Ответ:

v_{m a x} = 0

электроны с поверхности цинка не испускаются при длине волны $320 нм$ , потому что энергии фотона недостаточно для преодоления работы выхода.

Ответы на вопрос