Яка робота, щоб електрони вийшли з цього матеріалу, якщо змінилася довжина хвилі падаючого випромінювання в 1,5 рази

Предмет вопроса: Фотоефект

Разъяснение: Фотоефект - это явление, при котором свет с достаточно высокой энергией (к примеру, випромінювання) вызывает выход электронов из металла. В данной задаче требуется определить, как изменилась работа выхода электронов из материала, если изменились длина волны падающего излучения и затримывающее напряжение.

Для начала, вспомним формулу для работы выхода электрона из материала:

\[ Wf = h \cdot f \]
где \( Wf \) - работа выхода электрона (в джоулях), \( h \) - постоянная Планка (6.626 x 10^(-34) дж/с), \( f \) - частота падающего излучения (в герцах).

Первое изменение в задаче заключается в изменении длины волны падающего излучения. Так как связь между частотой и длиной волны задается формулой \( c = \lambda \cdot f \), где \( c \) - скорость света (3 x 10^8 м/с), \( \lambda \) - длина волны, то у нас имеются следующие изменения:
\[ \lambda_2 = \lambda_1 / 1.5 \Rightarrow f_2 = c / \lambda_2 = c / (\lambda_1 / 1.5) = (1.5c) / \lambda_1 = 1.5f_1 \]

Второе изменение - увеличение затримывающего напряжения:
\[ V_2 = 1.6 \text{ В} \]

Для определения работы выхода электрона во втором случае, воспользуемся формулой:
\[ Wf_2 = h \cdot f_2 = h \cdot (1.5f_1) = 1.5(h \cdot f_1) = 1.5Wf_1 \]

Таким образом, работа выхода электронов увеличилась в 1.5 раза.

Доп. материал:
Задача: Длина волны падающего излучения уменьшилась в 2 раза, а затримывающее напряжение осталось неизменным. Определите, как изменилась работа выхода электронов из материала.

Решение: Первое изменение:
\[ \lambda_2 = \lambda_1 / 2 \Rightarrow f_2 = (1.5c) / \lambda_1 = 1.5f_1 \]
Второе изменение:
\[ V_2 = V_1 \]
\[ Wf_2 = h \cdot f_2 = 1.5Wf_1 \]

Совет: Для лучшего понимания фотоефекта рекомендуется изучение постоянной Планка, скорости света и связи между длиной волны и частотой света. Также следует обратить внимание на абсолютные единицы меры, такие как вольты и герцы.

Задание для закрепления: Длина волны падающего излучения увеличилась в 2 раза, а затримывающее напряжение уменьшилось в 0.5 раза. Определите, как изменилась работа выхода электронов из материала.