A) Подсчитайте энергию фотонов падающего света в электрон-вольтах. B) Определите импульс фотонов. C) Найдите значение

Тема: Фотоэффект

Описание:
Фотоэффект - это явление, при котором фотоны света, падающие на определенный материал, выбивают электроны из атомов этого материала. При этом, электроны приобретают энергию и скорость, а падающие фотоны теряют свою энергию и импульс.

A) Для подсчета энергии фотонов в электрон-вольтах, необходимо воспользоваться формулой:
Энергия фотона = Постоянная Планка * Частота света
Энергия фотона (в ЭВ) = (4.136 * 10^-15 эВ*с) * Частота света (в герцах)

B) Определение импульса фотонов:
Импульс фотона = Постоянная Планка / Длина волны света
Импульс фотона (в кг * м/с) = (6.63 * 10^-34 дж*с) / Длина волны света (в метрах)

C) "Красная граница" фотоэффекта - это минимальная длина волны света, при которой происходит фотоэффект. Для нахождения ее значения, необходимо воспользоваться формулой:
Красная граница = Постоянная Планка * Скорость света / Работа выхода электрона
Красная граница (в метрах) = (6.63 * 10^-34 Дж*с) * (3 * 10^8 м/с) / Работа выхода электрона (в джоулях)

Пример использования:
A) Пусть частота света составляет 5 * 10^14 Гц, тогда:
Энергия фотона = (4.136 * 10^-15 эВ*с) * (5 * 10^14 Гц) = 2.068 * 10^-19 эВ

B) Если длина волны света равна 500 нм, то:
Импульс фотона = (6.63 * 10^-34 дж*с) / (500 * 10^-9 м) = 1.326 * 10^-27 кг * м/с

C) Пусть работа выхода электрона составляет 2 эВ, тогда:
Красная граница = (6.63 * 10^-34 Дж*с) * (3 * 10^8 м/с) / (2 * 1.602 * 10^-19 Дж) = 3.29 * 10^-7 м

Совет: Для более легкого понимания фотоэффекта и связанных с ним формул, рекомендуется ознакомиться с базовыми понятиями фотоники, квантовой физики и электродинамики.

Упражнение:
Подсчитайте энергию фотона с частотой света 3 * 10^15 Гц.
Определите импульс фотона с длиной волны света 400 нм.
Найдите "красную границу" фотоэффекта для материала с работой выхода электрона 1.5 эВ.