Какой потенциал достигает максимальной величины у цинковой пластинки, освещенной монохроматическим светом длиной волны

Тема занятия: Потенциал цинковой пластинки, освещенной монохроматическим светом

Объяснение:
Для понимания этой задачи, нам нужно знать о фотоэффекте и некоторых характеристиках материала, таких как работа выхода и красная граница. Фотоэффект возникает, когда электроны освобождаются из материала под действием света определенной частоты или длины волны.

В случае цинка, у него есть работа выхода - минимальная энергия, необходимая электрону, чтобы покинуть поверхность материала. Потенциал достигает максимальной величины, когда энергия освобожденных электронов максимальна.

Таким образом, чтобы найти потенциал, мы должны знать, превышает ли энергия фотона работу выхода. Если превышает, то максимальная энергия будет равна разности этих двух величин.

Определение красной границы для цинка показывает, что это минимальная частота света, необходимая для выхода электронов из цинка. Поэтому, если длина волны монохроматического света равна или больше красной границы, электроны могут быть освобождены.

Дополнительный материал:
Пусть работа выхода для цинка равна 4,0 электрон-вольт (эВ), и красная граница для цинка составляет 400 нм (нанометров).
Теперь предположим, что длина волны монохроматического света составляет 300 нм.
Мы знаем, что 1 эВ равно 1,6 * 10^-19 Дж.
Теперь мы можем рассчитать максимальный потенциал:
Максимальная энергия = энергия фотона - работа выхода
Энергия фотона = энергия света = (hc) / λ,
где h - постоянная Планка (6,626 * 10^-34 Дж * с),
c - скорость света (3,0 * 10^8 м/с),
λ - длина волны света.
Максимальный потенциал = (hc / λ) - работа выхода.

Таким образом, подставляя значения в формулу, мы можем найти ответ.

Совет:
Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется ознакомиться с основными принципами фотоэффекта и характеристиками материалов, таких как работа выхода и красная граница.

Задача для проверки:
Пусть работа выхода для материала равна 2,5 электрон-вольт, а красная граница составляет 500 нм. Если свет с длиной волны 350 нм падает на этот материал, какая максимальная энергия электронов будет освобождена и каков будет потенциал? (Подсказка: используйте указанные формулы для решения)