Какая длина волны света, падающего на металлическую пластинку, приводит к прекращению фототока при задерживающей
Какая длина волны света, падающего на металлическую пластинку, приводит к прекращению фототока при задерживающей разности потенциалов?
19.12.2023 11:37
Объяснение:
Фотоэффект - это явление, при котором фотоны света поглощаются поверхностью металла и выбивают электроны из поверхности. Основной параметр, который определяет возникновение фотоэффекта, - это энергия фотона, которая прямо пропорциональна его частоте и обратно пропорциональна длине волны.
Действующий принцип фотоэффекта заключается в сопоставлении энергий фотона и энергии, необходимой для выхода электрона из металла. Если энергия фотона недостаточна для преодоления этого порога, то электроны не будут выбиваться из металла.
Задерживающая разность потенциалов – это разность потенциалов, которая возникает между металлической пластинкой и коллектором, куда переносятся выбитые электроны. Если задерживающая потенциал больше потенциала, необходимого для выхода электронов, то фототок будет прекращаться, так как электроны не смогут преодолеть этот барьер.
Таким образом, чтобы рассчитать длину волны света, при которой прекращается фототок при задерживающей разности потенциалов, необходимо знать ту энергию фотона, которой достаточно для выхода электрона из металла.
Пример:
Примем, что задерживающая разность потенциалов равна 1 В (вольт). Известно, что энергия, необходимая для выхода электрона из металла, составляет 4 электрон-вольта.
Используя формулу энергии фотона E = h * ν, где h - постоянная Планка (h = 6,63 * 10^-34 Дж * с), а ν - частота световой волны, мы можем рассчитать необходимую частоту:
4 электрон-вольта = h * ν
ν = (4 электрон-вольта) / h
Подставим значения:
ν = (4 * (1,6 * 10^-19 Дж)) / (6,63 * 10^-34 Дж * с)
ν = 9,64 * 10^14 Гц
То есть, длина волны света, при которой прекращается фототок при задерживающей разности потенциалов 1 В, составляет примерно 9,64 * 10^14 Гц.
Совет:
Чтобы лучше понять фотоэффект, полезно ознакомиться с теорией квантовой физики и стандартными электромагнитными величинами, такими как энергия фотона и частота световой волны.
Дополнительное задание:
Световая волна падает на металлическую пластинку при задерживающей разности потенциалов 2 В. Найдите длину волны света, если энергия, необходимая для выхода электрона из металла, равна 5 электрон-вольтам.