До якого значення потенціалу пластинка буде заряджена, якщо її освітлюють світлом з довжиною хвилі 450 нм, а робота

Содержание: Потенциал пластинки при освещении светом

Пояснение:
При освещении пластинки светом происходит явление, называемое фотоэффектом. Фотоэффект возникает при взаимодействии света с металлом, когда энергия фотонов света передается электронам внутри металла, и они приобретают достаточную энергию для покидания поверхности металла и образования электронного потока.

Потенциал пластинки определяется по формуле:
K.E = eV
где K.E - кинетическая энергия электрона, e - заряд элементарного электрона (1,6 * 10^-19 Кл), V - потенциал пластинки.

Работа выхода электронов представляет собой минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из металла. В данной задаче речь идет о решении задачи фотоэффекта, где работа выхода обозначается как φ.

Таким образом, по формуле фотоэффекта:
K.E = E - φ
где E - энергия фотона света, φ - работа выхода электрона.

Решение задачи представляет собой равенство энергии фотона и суммы работ выхода и кинетической энергии электрона:
E = K.E + φ.

В нашем случае, задана длина волны света (λ = 450 нм), которая является энергией фотона света. Установим энергию фотона, используя формулу:
E = hc / λ,
где h - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж·с), c - скорость света (3 * 10^8 м/с).

Теперь, имея энергию фотона и работу выхода (φ), мы можем найти потенциал пластинки (V):
V = (E - φ) / e.

Доп. материал:
Допустим, работа выхода электрона составляет φ = 2 эВ (2 электрон-вольта), а длина волны света λ = 450 нм. Найдем потенциал пластинки.

Сначала определим энергию фотона:
E = hc / λ = (6,63 * 10^-34 Дж·с * 3 * 10^8 м/с) / (450 * 10^-9 м) = 4,42 * 10^-19 Дж.

Затем, подставим значения в формулу:
V = (E - φ) / e = (4,42 * 10^-19 Дж - 2 эВ * 1,6 * 10^-19 Кл/эВ) / (1,6 * 10^-19 Кл) = 2,77 В.

Таким образом, пластинка будет заряжена до значения потенциала, равного 2,77 В при освещении светом с длиной волны 450 нм и работе выхода электрона 2 эВ.

Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта и расчетов, рекомендуется ознакомиться с принципами физики квантовых явлений и электродинамики. Понимание энергетических величин, таких как работа выхода и потенциал, поможет лучше усвоить материал.

Дополнительное задание:
При освещении металла светом с длиной волны 500 нм и работой выхода электронов 1,5 эВ, найдите потенциал пластинки.