Определить разницу потенциалов при контакте различных материалов: вольфрама и платины, вольфрама и цинка, меди и бария
Определить разницу потенциалов при контакте различных материалов: вольфрама и платины, вольфрама и цинка, меди и бария. Также определить заряд поверхности каждого материала. Заданы значения работы выхода: вольфрам - 4,5 эВ, платина - 5,29 эВ, медь - 4,47 эВ, барий - 2,49 эВ, цинк - 3,74 эВ.
06.12.2023 10:49
Пояснение:
Разница потенциалов между двумя материалами при их контакте определяется разницей в работе выхода электронов из этих материалов. Работа выхода - это количество энергии, необходимое для освобождения электрона из поверхности материала. При контакте двух материалов, электроны будут перетекать из материала с нижним потенциалом в материал с более высоким потенциалом.
Для определения разницы потенциалов между материалами нужно вычесть работу выхода одного материала из работы выхода другого материала. Например, чтобы найти разницу потенциалов между вольфрамом и платиной, нужно вычесть работу выхода платины из работы выхода вольфрама: 5,29 эВ - 4,5 эВ = 0,79 эВ.
Заряд поверхности материала можно определить, зная разницу потенциалов и заряд электрона. З значение заряда электрона равно 1,6 x 10^-19 Кл.
Демонстрация:
Разница потенциалов между вольфрамом и платиной:
Разница потенциалов = 5,29 эВ - 4,5 эВ = 0,79 эВ
Заряд поверхности каждого материала:
Заряд поверхности = Разница потенциалов / Заряд электрона
Заряд поверхности вольфрама = 0,79 эВ / (1,6 x 10^-19 Кл)
Заряд поверхности вольфрама = 4,9375 x 10^18 Кл
Совет: Для более глубокого понимания концепции разницы потенциалов и заряда поверхности, рекомендуется прочитать дополнительную литературу или проконсультироваться с учителем, чтобы более точно овладеть материалом. Также полезно проводить практические эксперименты на уроках физики, чтобы увидеть в действии взаимодействие различных материалов.
Упражнение:
Определите разницу потенциалов при контакте между:
1) Медью и барием
2) Цинком и вольфрамом
3) Платиной и медью
Также определите заряд поверхности каждого материала, используя следующие значения работ выхода: медь - 4,47 эВ, барий - 2,49 эВ, цинк - 3,74 эВ, вольфрам - 4,5 эВ, платина - 5,29 эВ.
Описание: Для определения разницы потенциалов между двумя материалами необходимо вычислить разность их работ выхода. Работа выхода - это минимальная энергия, которая требуется, чтобы электрон вышел из поверхности материала. Чем выше значение работы выхода, тем сложнее электрону покинуть материал.
Разница потенциалов между двумя материалами вычисляется по формуле:
ΔV = Φ1 - Φ2
где ΔV - разница потенциалов, Φ1 и Φ2 - работы выхода материалов.
Таким образом, для определения разницы потенциалов между вольфрамом и платиной, вольфрамом и цинком, медью и барием нужно вычислить соответствующие разности значений работ выхода.
Заряд поверхности материала можно определить, используя формулу:
Q = e * Φ
где Q - заряд поверхности, e - элементарный заряд (е равно 1,6 * 10^-19 Кл), Φ - работа выхода материала.
Пример:
1. Определение разницы потенциалов при контакте вольфрама и платины:
ΔV = 4,5 эВ - 5,29 эВ = -0,79 эВ
2. Определение заряда поверхности вольфрама:
Q(вольфрам) = (1,6 * 10^-19 Кл) * 4,5 эВ = 7,2 * 10^-19 Кл
Совет: Чтобы лучше понять, что такое работа выхода и заряд поверхности, рекомендуется изучить теорию электростатики и электронной структуры атомов и молекул.
Дополнительное задание: Определите разницу потенциалов и заряд поверхности при контакте меди и цинка. Заданы значения работ выхода: медь - 4,47 эВ, цинк - 3,74 эВ.