
Цинковый шар с электроемкостью 20 пФ уединен и облучен светом. Длина волны света 324 нм. Считая, значение работы выхода для цинка равна 3∙〖10〗^(-19) Дж, найдите максимальное число электронов, вырванных с поверхности шара? Постоянная Планка 6,62∙〖10〗^(-34) Дж∙с , заряд электрона равен 1,6∙〖10〗^(-19) Кл, скорость света в вакууме 3∙〖10〗^8 м/с.
Ответы на вопрос

Для того чтобы найти максимальное количество электронов, которые могут быть вырваны с поверхности цинкового шара при облучении светом, нужно использовать эффект фотоэлектрического эффекта.
- Шаг 1: Рассчитаем энергию фотона.
Для этого используем формулу для энергии фотона:
где:
- — постоянная Планка (),
- — скорость света (),
- — длина волны света ().
Подставляем значения:
- Шаг 2: Рассчитаем энергию, необходимую для выбивания одного электрона.
Из условия задачи известно, что работа выхода для цинка составляет . Для того чтобы электрон был вырван с поверхности металла, энергия фотона должна быть больше работы выхода. В этом случае энергия, переданная одному электрону, будет равна разности между энергией фотона и работой выхода:
- Шаг 3: Рассчитаем максимальное количество электронов, которое может быть вырвано с поверхности.
Электроемкость шара связана с количеством зарядов, которые могут быть накоплены на его поверхности. Энергия, запасенная в электрическом поле шара, равна:
где:
- — заряд, накопленный на шаре,
- — электрическая ёмкость шара (20 пФ = ).
Максимальный заряд на шаре можно найти через количество электронов , которые могут быть вырваны с его поверхности:
где — заряд одного электрона ().
Теперь подставим это выражение в формулу для энергии:
При этом энергия, которая расходуется на выбивание электронов, равна:
Равняем эти два выражения:
Упростим это уравнение:
Теперь выразим :
Подставляем значения:
Итак, максимальное количество электронов, которые могут быть вырваны с поверхности цинкового шара, равно примерно .
Похожие вопросы









Топ вопросов за вчера в категории Физика









Последние заданные вопросы в категории Физика





-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili