1. Какова энергия фотоэлектронов в металле при максимальной кинетической энергии 1,2 эВ, если поверхность металла

Тема: Фотоэффект и переменный ток

Объяснение:
1. При фотоэффекте, когда свет попадает на поверхность металла, фотон поглощается электроном, который затем вырывается из металла. Энергия фотоэлектронов связана с их кинетической энергией следующим образом:

E = E_k + Ф, где E — энергия фотоэлектрона , E_k — кинетическая энергия фотоэлектрона, Ф — работа выхода для данного металла.

По условию задачи, максимальная кинетическая энергия электронов составляет 1,2 эВ. Таким образом, энергия фотоэлектронов будет равна сумме 1,2 эВ и работы выхода металла.

2. Для переменного тока задано уравнение силы тока i = 4 * 10^0 * cos(0.04 * t + π/4), где i - сила тока, t - время.

Амплитудное значение силы тока равно максимальной (наибольшей по модулю) величине тока в цепи, умноженной на корень из двух:

I_a = |4 * 10^0| * √2 = |4| * √2 = 4√2

Амплитудное значение заряда Q равно амплитудному значению силы тока, умноженному на период:

Q_a = I_a * T, где T - период колебаний.

Частота колебаний определяется как обратная величина периода:

f = 1 / T

Циклическая частота колебаний связана с частотой следующим соотношением:

ω = 2πf

Начальная фаза определяется по смещению синусоидального графика:

φ_i = -π/4

Конечная фаза определяется по смещению синусоидального графика:

φ_f = 0

Действующее значение силы тока определяется как квадратный корень из среднего значения квадрата силы тока:

I_rms = √(1 / T * ∫[0, T] (i^2 * dt))

Для данного уравнения силы тока, начальной и конечной фазы равны -π/4 и 0 соответственно, а действующее значение силы тока вычисляется как:

I_rms = |4 * 10^0| / √2 = 4 / √2 = 2√2

Дополнительный материал:
1. Для задачи 1, какова энергия фотоэлектронов в металле при максимальной кинетической энергии 1,2 эВ?

Совет:
1. Постарайтесь понять основные концепции фотоэффекта, включая связь между энергией фотоэлектронов и их кинетической энергией, а также понятие работы выхода металла.

Задача для проверки:
1. При какой частоте освещения светом работа выхода будет равна 1,5 эВ, если кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 0,8 эВ? (Для этого упражнения нужно знать формулу для энергии фотоэлектронов: E = E_k + Ф, где E - энергия фотоэлектрона, E_k - кинетическая энергия фотоэлектрона, Ф - работа выхода для данного металла).

Суть вопроса: Фотоэффект и переменный ток

1. Энергия фотоэлектронов:
Энергия фотоэлектронов в металле связана с их максимальной кинетической энергией и частотой падающего на поверхность металла света. В данном случае, максимальная кинетическая энергия электрона составляет 1,2 эВ.

Энергия фотоэлектрона (E) связана с частотой света (f) через формулу Планка:
E = hf,

где h - постоянная Планка (6.63 * 10^(-34) Дж * с), f - частота света, выраженная в Гц.

Для нахождения энергии фотоэлектронов при заданной максимальной кинетической энергии, нужно найти соответствующую частоту света из формулы:
E = hf,
1.2 эВ = h * f.

Теперь можно рассчитать частоту f:
f = 1.2 эВ / h.

2. Переменный ток:
Амплитудное значение силы тока (і₀) - это максимальное значение силы тока в цепи переменного тока. Заряд (Q) в цепи переменного тока определяется амплитудным значением силы тока и периодом (T):
Q = і₀ * T.

Период (T) - это время, за которое одно полное колебание происходит в цепи переменного тока.

Частота (f) - обратная величина периода: f = 1/T.

Циклическая частота (ω) - равна 2π умножить на частоту: ω = 2πf.

Начальная (φ₀) и конечная (φ₁) фазы - это смещение начала периода для силы тока.

Действующее значение (і_eff) силы тока в цепи переменного тока можно рассчитать по формуле:
і_eff = і₀ / √2.

В данном случае, формула для силы тока задана как і = 4 * 10^0 cos(0.04 л * t + п/4). Начальная фаза φ₀ = п/4.

Рекомендация:
Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется ознакомиться с работой Альберта Эйнштейна в этой области. Для понимания переменного тока полезно изучить основные понятия, такие как амплитуда, период, частота и фаза.

Задача для проверки:
1. Найдите частоту света (f) при заданной максимальной кинетической энергии фотоэлектрона (E = 1,2 эВ) и известной постоянной Планка (h = 6.63 * 10^(-34) Дж * с).
2. Найдите амплитудное значение силы тока (і₀) и действующее значение силы тока (і_eff) для заданной формулы силы тока.
3. Определите начальную и конечную фазы (φ₀, φ₁) для заданной формулы силы тока.