Фотоэффект
1) Какой импульс получает зеркальце с идеальной отражающей поверхностью площадью 1.5 см^2, если на каждый квадратный
1) Какой импульс получает зеркальце с идеальной отражающей поверхностью площадью 1.5 см^2, если на каждый квадратный сантиметр поверхности падает свет от электрической дуги мощностью 10 вт в течение 2 секунд? Ответ нужно выразить в СИ и умножить на 10^7.
2) На какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, где коротковолновая граница соответствует длине волны λ = 30 нм, и вне пластинки имеется ...?
2) На какое максимальное расстояние от поверхности пластинки может удалиться фотоэлектрон, если плоскую цинковую пластинку освещают излучением со сплошным спектром, где коротковолновая граница соответствует длине волны λ = 30 нм, и вне пластинки имеется ...?
17.12.2023 02:23
Написать свой ответ:
Инструкция:
Фотоэффект - это явление, когда свет с достаточно высокой энергией вызывает вылет электронов из поверхности материала. Вопросы, связанные с фотоэффектом, требуют знания двух основных формул: формулы для энергии фотона и формулы для кинетической энергии фотоэлектрона.
1) Используем формулу для энергии фотона: E = hf, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота света.
Далее, используем формулу для мощности: P = E/t, где P - мощность, E - энергия, t - время.
Нам дана мощность и время, поэтому мы можем выразить энергию: E = Pt.
Используя поверхность зеркальца площадью 1.5 см^2, мы можем найти энергию на 1 см^2: E_1cm^2 = Pt/S, где S - площадь поверхности.
Теперь, чтобы найти энергию на каждый квадратный сантиметр, мы делим на 1 см^2: E_1cm^2 = E_1cm^2 / 1 см^2.
В итоге, чтобы получить импульс, мы используем формулу импульса: импульс = Э_1cm^2 / СИ * 10^7.
2) Чтобы найти максимальное расстояние, на которое фотоэлектрон может удалиться от поверхности пластинки, мы используем формулу для кинетической энергии фотоэлектрона, которая связана с длиной волны:
K.E. = hf - фi, где K.E. - кинетическая энергия, h - постоянная Планка, f - частота света, фi - работа выхода (некоторый параметр материала).
Дана длина волны, поэтому используем формулу для энергии фотона: E = hf.
Теперь мы можем выразить работу выхода: фi = hf - K.E.
Нам также дан неизвестный параметр вне пластинки.
Расстояние, на которое фотоэлектрон может удалиться, зависит от кинетической энергии фотоэлектрона. Поэтому, находясь на достаточном расстоянии, фотоэлектроны могут уйти от поверхности пластинки. Зная максимальную длину волны, мы можем определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона и отсюда выразить максимальное расстояние.
Например:
1) Для этой задачи у нас есть мощность 10 Вт и время 2 секунды. Используя формулу энергии: E = Pt, получаем E = 10*2 = 20 Дж. Значение энергии на каждый квадратный сантиметр можно найти, разделив на площадь поверхности: E_1cm^2 = 20/1.5 = 13.333 Дж/см^2. Используя формулу импульса, получаем импульс = 13.333 / СИ * 10^7.
2) Для этой задачи у нас есть длина волны λ = 30 нм и нам дан ультрафиолетовый параметр. Мы используем формулу энергии фотона, чтобы найти значение энергии: E = hf = hc/λ, где c - скорость света. Значение энергии, которое мы получили, является максимальной кинетической энергией фотоэлектрона.
Совет:
1) Убедитесь, что вы правильно используете формулу для энергии фотона и формулу для мощности.
2) Помните, что работа выхода фотоэлектрона зависит от материала, поэтому в разных задачах это значение может быть разным.
Задание:
1) Свет с мощностью 5 Вт падает на зеркальце с площадью 2 см^2 в течение 3 секунд. Найдите импульс, который получает зеркальце. Ответ нужно выразить в СИ и умножить на 10^7.