Необходимо определить работу выхода электронов из металла, если на металлическую пластинку падает пучок

Тема: Фотоэффект и работа выхода электронов из металла

Описание: При взаимодействии света с металлом может происходить фотоэффект, который заключается в выбивании электронов из поверхности металла под действием фотонов света. Работа выхода электронов из металла (обозначим ее W) представляет собой минимальную энергию, необходимую для того, чтобы электрон мог покинуть поверхность металла.

Для определения работы выхода электронов из металла можно использовать уравнение фотоэффекта:

E = h * ν - Ф

где E - энергия фотона света, h - постоянная Планка (h ≈ 6,63 * 10^-34 Дж·с), ν - частота света (c^-1), Ф - работа выхода электрона из металла (Дж).

Для вычисления работы выхода, необходимо знать энергию фотона и частоту света. Дано, что длина волны ультрафиолетовых лучей составляет 0,2 мкм. Для вычисления частоты необходимо исходить из формулы:

c = ν * λ

где c - скорость света (c ≈ 3 * 10^8 м/с), λ - длина волны.

Решение:

1. Находим частоту света:
c = ν * λ
ν = c / λ
ν = (3 * 10^8 м/с) / (0,2 * 10^-6 м)
ν ≈ 1,5 * 10^15 с^-1

2. Подставляем известные значения в уравнение фотоэффекта:
E = h * ν - Ф
0,2 эВ = (6,63 * 10^-34 Дж·с) * (1,5 * 10^15 с^-1) - Ф

3. Находим работу выхода:
Ф = (6,63 * 10^-34)*(1,5 * 10^15) - 0,2 эВ
Ф ≈ 9,945 * 10^-19 Дж

Доп. материал: Определите работу выхода электронов из металла, если на металлическую пластинку падает пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны 0,2 мкм.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию фотоэффекта и работы выхода электронов из металла, можно провести эксперимент, используя разные металлы и определять зависимость фототока от задерживающей разности потенциалов.

Дополнительное задание: На металлическую пластинку падает ультрафиолетовый свет с частотой 5 * 10^14 с^-1. Работа выхода электронов из металла составляет 3,0 эВ. Определите энергию фотона света, падающего на пластинку.