Какова работа выхода электронов из металла, если на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной
Какова работа выхода электронов из металла, если на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной волны 2 λ, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в этом случае составляет 1 эВ, в то время как когда длина волны падающего излучения равна λ, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 4,5 эВ?
10.12.2023 23:32
Инструкция: Фотоэффект является явлением, когда электроны, находящиеся в металле, выходят из него при освещении. Энергия, необходимая для выхода электронов, называется работой выхода. Для решения данной задачи, необходимо использовать уравнение Эйнштейна:
E = hf - Φ,
где E - кинетическая энергия фотоэлектронов, h - постоянная Планка, f - частота падающего света, Φ - работа выхода.
Мы знаем, что при длине волны λ кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 4,5 эВ, а при длине волны 2λ - 1 эВ.
Из условия задачи, мы можем записать следующие уравнения:
4,5 = hf - Φ,
1 = 2hf - Φ,
где f - частота падающего излучения. Так как длина волны связана с частотой следующим образом: λ = c / f, где c - скорость света, то можем заменить f на λ в уравнениях.
Подставляя значения в уравнения, мы можем решить систему уравнений и найти значение работа выхода Φ.
Пример использования: Вычислите значение работы выхода (Φ) для задачи, где на металлическую пластину падает электромагнитное излучение с длиной волны 2λ и кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1 эВ при длине волны λ = 200 нм, а для длины волны 2λ = 400 нм кинетическая энергия составляет 4,5 эВ.
Совет: Чтобы разобраться в этой теме более легко, рекомендуется изучить свойства фотоэффекта, уравнение Эйнштейна и связь между длиной волны и частотой излучения.
Упражнение: При какой длине волны падающего излучения кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна 3 эВ? (Значениям Φ и h можно пренебречь)