1) Возникнет ли фотоэффект, если фотокатод будет освещен лучами с частотой 5 • 1014 Гц? Запирающее напряжение

Фотоэффект

Объяснение:
Фотоэффект - это явление, при котором электроны выбиваются из вещества под действием света, или фотонов. Для возникновения фотоэффекта необходимо, чтобы энергия фотонов, падающих на фотокатод, была не меньше работы выхода, то есть минимальной энергии, необходимой для вылета электронов из вещества.

В задаче 1) нам дана частота света, с которой падают лучи на фотокатод, равная 5 • 10^14 Гц, а также запирающее напряжение, равное 1,33 В. Для определения возникновения фотоэффекта необходимо найти энергию фотонов света и сравнить её с работой выхода.

Решение:
Энергия фотона может быть определена по формуле: E = h * f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с), f - частота света.

E = 6,63 * 10^-34 * 5 * 10^14 = 3,315 * 10^-19 Дж

Сравниваем полученную энергию с работой выхода:
3,315 * 10^-19 > 1,33 * 1,6 * 10^-19 Дж (1,6 * 10^-19 Дж - работа выхода электронов)

Таким образом, фотоэффект возникнет при такой частоте света.

Доп. материал:
Определите, возникнет ли фотоэффект, если фотокатод будет освещен лучами с частотой 5 • 10^14 Гц и запирающим напряжением 1,33 В.

Совет
Для более глубокого понимания фотоэффекта необходимо понять, как энергетический уровень электрона связан с работой выхода и энергией фотона. Постоянная Планка h и формула E = h * f являются ключевыми понятиями в этом явлении.

Проверочное упражнение
Определите, возникнет ли фотоэффект, если фотокатод будет освещен лучами с частотой 7,5 * 10^14 Гц и запирающим напряжением 1,6 В. Дано, что работа выхода электронов составляет 2,2 эВ.

Фотоэффект
Инструкция: Фотоэффект - это явление, когда электроны выбиваются из фотокатода при попадании на него световых фотонов. Для возникновения фотоэффекта необходимо, чтобы энергия фотонов превышала работу выхода электронов из материала.

1) Для определения возникновения фотоэффекта нам нужно сравнить энергию фотонов с работой выхода электронов из фотокатода. Энергия фотона можно вычислить по формуле E = hf, где h - постоянная Планка (6,626 x 10^-34 Дж·с), f - частота световых волн. В данном случае, частота равна 5 x 10^14 Гц. Подставляя значения в формулу, получаем E = 6,626 x 10^-34 Дж·с x 5 x 10^14 Гц.

2) Для определения импульса фотонов, выбивающих электроны, мы можем использовать формулу импульса p = mv, где m - масса электрона, v - его скорость. Учитывая, что максимальная скорость составляет 720 км/с, необходимо перевести ее в м/с, умножив на 1000. Затем подставляем значения массы электрона и скорости в формулу, получаем p = 3,1 x 10^-27 кг x 720 x 10^3 м/с.

3) Для нахождения величины запирающего потенциала нам нужно использовать формулу для энергии фотона E = hc/λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны. Зная массу фотонов, мы можем использовать формулу энергии фотона, чтобы найти запирающий потенциал. Запирающий потенциал - это минимальное напряжение, необходимое для остановки электронов.

4) Для определения частоты света, энергия которого соответствует энергии квантов, мы можем использовать формулу энергии фотона E = hf, где h - постоянная Планка, f - частота света. Подставляем значение энергии квантов и постоянной Планка в формулу, и решаем уравнение относительно частоты.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется изучить основные принципы квантовой теории света и связанные с ними формулы.

Задание для закрепления: Найдите частоту света, энергия которого соответствует энергии квантов, равной 2,5 эВ.