Какова длина волны излучения, если работа выхода электронов из металла составляет 2,4 * 10 в -19 степени

Тема урока: Фотоэффект

Разъяснение: Фотоэффект - это явление, при котором фотоны (кванты света) поглощаются электронами вещества, вызывая выбивание электронов из материала. Для понимания длины волны излучения, вызывающей фотоэффект, нужно знать два параметра: работу выхода электронов (обозначается как W) и задерживающее напряжение (обозначается как V).

Работа выхода электронов (W) - это минимальная энергия, необходимая для выбивания электрона из материала. Задерживающее напряжение (V) - это разность потенциалов между анодом и катодом, которая удерживает вылетевшие электроны от возвращения к материалу.

Формула для связи работы выхода электронов, задерживающего напряжения и длины волны излучения выглядит следующим образом:

Энергия фотона = Работа выхода электронов + Задерживающее напряжение
E = W + eV

где e является элементарным зарядом.

Чтобы найти длину волны излучения (λ), мы можем использовать следующую формулу:

Энергия фотона = Постоянная Планка * Скорость света / Длина волны
E = h * c / λ

Используя обе формулы, мы можем прийти к следующему выражению:

h * c / λ = W + eV

Теперь мы можем найти длину волны излучения, выражая ее следующим образом:

λ = h * c / (W + eV)

Пример: Пусть работа выхода электронов (W) равна 2,4 * 10 в -19 степени Дж, а задерживающее напряжение (V) равно 5 В. Мы можем использовать эти значения в формуле, чтобы найти длину волны излучения (λ). Заменим значения в формуле и рассчитаем:

λ = (6,63 * 10 в -34 степени Дж * с) / (2,4 * 10 в -19 степени Дж + (1,6 * 10 в -19 Кл * 5 В))

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и его связь с длиной волны излучения, важно изучить электромагнитный спектр, который включает различные длины волн - от радиоволн до гамма-лучей. Также помните, что работа выхода электронов зависит от материала и может быть разной для разных веществ.

Задание для закрепления: Какова длина волны излучения, если работа выхода электронов составляет 3,2 * 10 в -19 степени Дж и задерживающее напряжение равно 4 В? (Используйте значение элементарного заряда e = 1,6 * 10 в -19 Кл).