Какова энергия, необходимая для выхода электрона с поверхности фотокатода, а также какова минимальная частота света

Фотоэффект является явлением, при котором свет с достаточной энергией выбивает электроны с поверхности материала. Чтобы понять необходимую энергию для выхода электрона с поверхности фотокатода, мы можем использовать уравнение Эйнштейна:

E = hf,

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (h = 6,62607015 × 10^(-34) Дж·с) и f - частота света. Выход электрона происходит, когда энергия фотона равна или превышает энергию ионизации первоначального состояния электрона на фотокатоде. Таким образом, энергия фотона равна энергии ионизации:

E = E_ion.

Чтобы найти минимальную частоту света, вызывающую фотоэффект при заданном запирающем напряжении, мы можем использовать следующее уравнение:

E = eV_0,

где e - элементарный заряд (e = 1,602 × 10^(-19) Кл) и V_0 - запирающее напряжение. Решая это уравнение относительно частоты света f, получаем:

f = (eV_0) / h.

Теперь, зная значения постоянной Планка, элементарного заряда и заданного запирающего напряжения, мы можем рассчитать необходимую энергию и минимальную частоту света для данной задачи.

Например:
Найдите энергию, необходимую для выхода электрона с поверхности фотокатода и минимальную частоту света, вызывающую фотоэффект, если запирающее напряжение составляет 3,2 В.

Совет:
Чтобы лучше понять фотоэффект и связанные с ним уравнения, рекомендуется изучить работу Альберта Эйнштейна в этой области. Он разработал теорию фотоэффекта и получил Нобелевскую премию за это открытие.

Ещё задача:
Если запирающее напряжение составляет 2,5 В, найдите минимальную частоту света, вызывающую фотоэффект. Ответ представьте в Гц.