Каково значение работы выхода электрона для данного металла, если длина волны света, соответствующая его красной

Тема занятия: Фотоэффект

Описание: Фотоэффект — это явление, при котором световая энергия вызывает выбивание электронов из материала. В фотоэффекте важной величиной является работа выхода электрона. Работа выхода (как правило, обозначается буквой W) представляет собой минимальную энергию, которую необходимо передать электрону для его освобождения от поверхности материала.

Значение работы выхода можно определить, зная частоту (f) или длину волны (λ) света, соответствующую его красной границе фотоэффекта. Связь между энергией кванта света (E) и его частотой/длиной волны задается формулой: E = hf = hc/λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света.

Для нахождения работы выхода (W) необходимо вычесть кинетическую энергию электрона (K) из энергии, полученной от фотона света (E). Формула для работы выхода выглядит следующим образом: W = E - K.

Демонстрация: Пусть длина волны света на красной границе фотоэффекта для данного металла составляет 700 нм (нанометров). С помощью фотоэффекта было получено, что электронам приобрели кинетическую энергию 2 эВ (электронвольт). Каково значение работы выхода (W) для данного металла?

Решение:
1. Найдем энергию кванта света, используя формулу E = hc/λ.
E = (6,626 × 10^(−34) Дж × с) / (3 × 10^(8) м/с × 700 × 10^(−9) м) = 2,84 эВ.
2. Вычтем кинетическую энергию электрона из энергии кванта света для нахождения работы выхода.
W = E - K = 2,84 эВ - 2 эВ = 0,84 эВ.

Совет: Для лучшего понимания темы фотоэффекта и работы выхода рекомендуется изучить основные принципы кинетической энергии, постоянную Планка и связь энергии света с его длиной волны или частотой.

Дополнительное упражнение: Для металла с красной границей фотоэффекта при длине волны света 500 нм была получена кинетическая энергия электрона равная 1,5 эВ. Определите значение работы выхода (W) для данного металла.