Найдите запирающее напряжение для электронов при освещение металла светом с длиной волны 330нм.если

Ответы на вопрос

Отвечает Схождение Развал.

Для нахождения запирающего напряжения (или работы выхода) для электронов при освещении металла светом с длиной волны 330 нм, нужно воспользоваться уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

E_{\text{фото}} = h \nu - W

где:

$E_{\text{фото}}$ — энергия кинетическая фотоэлектрона, которая при запирающем напряжении будет равна нулю,
$h$ — постоянная Планка ( $h = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}$ ),
$\nu$ — частота света,
$W$ — работа выхода, то есть минимальная энергия, которую нужно затратить для выбивания электрона из металла (это и есть запирающее напряжение, умноженное на заряд электрона).

Частота света $\nu$ и длина волны $\lambda$ связаны формулой:

\nu = \frac{c}{\lambda}

где:

$c = 3 \times 10^8 \, \text{м/с}$ — скорость света,
$\lambda$ — длина волны.

Длина волны 330 нм (или $330 \times 10^{-9} \, \text{м}$ ) даёт частоту:

\nu = \frac{3 \times 10^8}{330 \times 10^{-9}} = 9.09 \times 10^{14} \, \text{Гц}

Теперь, используя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, вычислим энергию фотона:

E_{\text{фото}} = h \nu = 6.626 \times 10^{-34} \times 9.09 \times 10^{14} \approx 6.02 \times 10^{-19} \, \text{Дж}

Теперь нужно перевести эту энергию в электронвольты (1 эВ = $1.602 \times 10^{-19}$ Дж):

E_{\text{фото}} = \frac{6.02 \times 10^{-19}}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 3.76 \, \text{эВ}

Зная, что для красной границы фотоэффекта (при длине волны 620 нм) энергия фотона равна работе выхода металла $W$ , найдем её. Для этого снова используем уравнение для частоты:

\nu_{\text{красная}} = \frac{c}{\lambda_{\text{красная}}} = \frac{3 \times 10^8}{620 \times 10^{-9}} \approx 4.84 \times 10^{14} \, \text{Гц}

Энергия фотона при этой частоте:

E_{\text{красная}} = h \nu_{\text{красная}} = 6.626 \times 10^{-34} \times 4.84 \times 10^{14} \approx 3.21 \times 10^{-19} \, \text{Дж}

Переведём в эВ:

E_{\text{красная}} = \frac{3.21 \times 10^{-19}}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 2.00 \, \text{эВ}

Таким образом, работа выхода $W = 2.00 \, \text{эВ}$ .

Теперь, чтобы найти запирающее напряжение для электронов при освещении светом с длиной волны 330 нм, из энергии фотона $E_{\text{фото}}$ вычитаем работу выхода:

E_{\text{кинет}} = E_{\text{фото}} - W = 3.76 \, \text{эВ} - 2.00 \, \text{эВ} = 1.76 \, \text{эВ}

Это энергия, которую имеют фотоэлектроны после выбивания. Запирающее напряжение $U_0$ можно найти через энергию кинетического фотоэлектрона:

E_{\text{кинет}} = e U_0

где $e$ — заряд электрона ( $1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$ ). Таким образом, запирающее напряжение:

U_0 = \frac{E_{\text{кинет}}}{e} = \frac{1.76 \, \text{эВ}}{1} = 1.76 \, \text{В}

Ответ: запирающее напряжение для электронов при освещении металла светом с длиной волны 330 нм составляет 1.76 В.

Найдите запирающее напряжение для электронов при освещение металла светом с длиной волны 330нм.если красная граница фотоэфекта для металла 620нм

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика