Какова частота падающего света и работа выхода электронов для некоторого металла, если задерживающая разность

Тема: Фотоэффект

Описание:
Фотоэффект - это явление выхода электронов из поверхности металла под действием света. Когда свет попадает на металл, его энергия передается свободным электронам внутри металла. Если энергия света превышает работу выхода электронов, то электроны могут покинуть поверхность металла. Работа выхода - это минимальная энергия, необходимая для выхода электрона из металла.

Частота падающего света связана с энергией фотона света по формуле E = h * f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (около 6.63 * 10^(-34) Дж * с), f - частота света.

Задерживающая разность потенциалов (U) равна разности между энергией фотона и работой выхода электронов (W): U = E - W.

Из данного условия задачи, U = 2 В, и частота света f = 6 * 10^14 Гц.

Мы можем использовать формулу E = h * f, чтобы найти энергию фотона, и затем подставить значения в уравнение U = E - W, чтобы найти работу выхода электронов.

Решение:

1. Найдем энергию фотона:
E = h * f
E = 6.63 * 10^(-34) * 6 * 10^14
E = 3.978 * 10^(-19) Дж

2. Подставим значения в уравнение U = E - W и найдем W:
2 = 3.978 * 10^(-19) - W
W = 3.978 * 10^(-19) - 2
W = -1.997 * 10^(-19) Дж

Таким образом, для данного металла, частота падающего света равна 6 * 10^14 Гц, а работа выхода электронов составляет -1.997 * 10^(-19) Дж.

Совет:
Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется изучить модель свободного электрона и понятие энергетической зоны в твердых телах. Также полезно ознакомиться с описанием эксперимента фотоэффекта, проведенного Альбертом Эйнштейном, и его результатами.

Дополнительное упражнение:
Если частота света увеличится в два раза, а задерживающая разность потенциалов останется той же, как это повлияет на количество электронов, выходящих из металла?