3. Чи станеться фотоефект, якщо цинкову пластинку опроміняти ультрафіолетовим світлом довжиною хвилі 200

Тема урока: Фотоефект

Пояснение: Фотоефект - это явление, при котором электроны испускаются веществом под действием света. Чтобы понять, будет ли фотоефект происходить на цинковой пластинке, необходимо узнать, превышает ли энергия фотона энергию работы выхода для цинка. Если энергия фотона больше или равна работе выхода, то фотоефект происходит.

Энергия фотона определяется формулой:
Е = hc/λ,
где h - постоянная Планка (6,626 × 10^-34 Дж·с),
c - скорость света в вакууме (3 × 10^8 м/с),
λ - длина волны ультрафиолетового света.

Для определения максимальной скорости фотоэлектронов используется формула:
v = √((2Е)/m),
где m - масса фотоэлектрона.

Значение работы выхода для цинка составляет 2,14 эВ.

Например:
Для определения, будет ли фотоефект происходить на цинковой пластинке, необходимо посчитать энергию фотона:
Е = (6,626 × 10^-34 Дж·с × 3 × 10^8 м/с) / (200 × 10^-9 м) = 9,939 Дж.

Так как энергия фотона (9,939 Дж) больше работы выхода для цинка (2,14 эВ или 3,42 × 10^-19 Дж), то фотоефект произойдет.

Для определения максимальной скорости фотоэлектронов:
v = √((2 × 9,939 Дж)/(9,11 × 10^-31 кг)) = 6,75 × 10^5 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять фотоефект, рекомендуется изучить квантовую механику и волновую природу света. Это поможет лучше понять основные концепции и формулы, связанные с фотоефектом.

Проверочное упражнение: Если длина волны ультрафиолетового света изменится до 150 нм, произойдет ли фотоефект на цинковой пластинке? Если да, то какая будет максимальная скорость фотоэлектронов? (Значение работы выхода для цинка оставляйте тем же самым).