Какова частота падающего света, если работа, необходимая для выбивания электрона из поверхности металла, составляет

Тема: Эффект фотоэлектрического действия

Инструкция: Эффект фотоэлектрического действия - это явление, при котором свет, попадая на поверхность металла, вызывает выбивание электронов из этой поверхности. Энергия, необходимая для выбивания электрона из металла, называется работой выхода. Кроме того, свет может передавать свою энергию электрону, вызывая у него кинетическую энергию.

Мы можем использовать уравнение энергии для определения частоты падающего света. Равенство работе выхода и кинетической энергии электрона позволяет выразить энергию фотона света, используя уравнение:

E_фотон = работа выхода + кинетическая энергия

где E_фотон - энергия фотона падающего света.

Мы можем заменить значения работу выхода (6,4∙10-19 Дж) и кинетическую энергию (1,2∙10-19 Дж) в уравнении, чтобы найти энергию фотона падающего света:

E_фотон = 6,4∙10-19 Дж + 1,2∙10-19 Дж
E_фотон = 7,6∙10-19 Дж

Теперь, чтобы найти частоту падающего света, мы можем использовать формулу связи энергии фотона с частотой:

E_фотон = h*ν

где E_фотон - энергия фотона, h - постоянная Планка (h ≈ 6,626∙10-34 Дж∙с), ν - частота падающего света.

Мы можем переупорядочить формулу, чтобы найти частоту падающего света:

ν = E_фотон / h
ν = 7,6∙10-19 Дж / 6,626∙10-34 Дж∙с

Подставив значения в формулу и выполним вычисления, получим:

ν ≈ 1,146∙1015 Гц

Таким образом, частота падающего света составляет приблизительно 1,146∙1015 Гц.

Совет: Для лучшего понимания эффекта фотоэлектрического действия и его связи с частотой света, важно запомнить, что работа выхода относится к энергии, необходимой для выбивания электрона, а кинетическая энергия связана с энергией, передаваемой фотоном света электрону. Используйте формулу E = hν, чтобы найти энергию фотона, и сравните ее с работой выхода и кинетической энергией, чтобы определить частоту падающего света.

Упражнение: Если работа выхода для выбивания электрона из металла равна 5,6∙10-19 Дж, а кинетическая энергия электрона составляет 2,1∙10-19 Дж, найдите частоту падающего света.