Какая длина волны характеризует красную границу фотоэффекта для данного металла, если максимальная скорость

Тема занятия: Фотоэффект

Объяснение:
Фотоэффект - это явление, при котором фотоны света выбивают электроны из вещества. При освещении металла светом определенной длины волны, фотоэлектроны получают энергию достаточную для преодоления работы выхода, и вылетают за пределы металла.

Задача требует найти длину волны, при которой фотоэффект перестает возникать, то есть длину волны, характеризующую красную границу фотоэффекта для данного металла.

Для решения задачи нужно воспользоваться формулой фотоэффекта:

E = h * f - W

где E - кинетическая энергия фотоэлектрона, h - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с), f - частота световой волны, W - работа выхода электрона из металла.

Так как фотоэлектроны уже вылетают с максимальной скоростью, то их кинетическая энергия равна нулю (E = 0), и формула превращается в:

0 = h * f - W

f = W / h

Подставим значения:

W = 580 км/с * 1000 м/км * 1 с/10^6 мкс = 580000 Дж

подставляя h = 6,63 * 10^-34 Дж * с, получаем:

f = 580000 Дж / (6,63 * 10^-34 Дж * с) = 8,75 * 10^40 Гц (герц)

Лямда (λ) можно вычислить, зная, что скорость света равна 3 * 10^8 м/с:
С = λ * f
λ = C / f = (3 * 10^8 м/с) / (8,75 * 10^40 Гц) = 3,43 * 10^-33 м

Таким образом, длина волны, характеризующая красную границу фотоэффекта для данного металла, составляет 3,43 * 10^-33 м.

Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется ознакомиться с понятием работы выхода (W), которая определяет минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из металла.

Задание:
Какова максимальная скорость фотоэлектронов, вылетевших с фотокатода, если фотокатод освещен светом длиной волны λ = 0,6 мкм, и работа выхода электрона составляет 4,5 эВ?