Яка затримуюча напруга спостерігається при освітленні металу світлом, яке має довжину хвилі 330 нм, якщо червона межа

Тема урока: Фотоефект

Инструкция: При освещении металла светом определенной длины волны может происходить фотоэффект, когда электроны, находящиеся на поверхности металла, вырываются из-за поглощения световой энергии. Затримывающая напряжение (Uз) - это минимальное приложенное электрическое напряжение, которое необходимо приложить к металлу, чтобы затруднить выход фотоэлектронов из металла. Это напряжение связано с энергией фотона света, вызывающего фотоэффект.

Формула, связывающая затримывающую напряжение (Uз), длину волны света (λ) и предельную частоту фотоэффекта (f0), выглядит следующим образом:

Uз = (h*f0)/e - (h*c)/e*λ

где:
h - постоянная Планка (h = 6.626 x 10^-34 Дж∙с)
f0 - предельная частота фотоэффекта
e - заряд электрона (e = 1.602 x 10^-19 Кл)
c - скорость света (c = 3 x 10^8 м/с)
λ - длина волны света

Для решения этой задачи нам дано, что длина волны света равна 330 нм и значение предельной частоты фотоэффекта равно 6.2 x 10^-5.

Подставим данные в формулу:

Uз = (6.626 x 10^-34 * 6.2 x 10^5)/(1.602 x 10^-19) - (6.626 x 10^-34 * 3 x 10^8)/(1.602 x 10^-19 * 330 x 10^-9)

Произведя вычисления, мы получим значение затримывающей напряжения.

Пример:
Задача: Рассчитайте затримывающую напряжение, когда освещается металл светом с длиной волны 330 нм и предельной частотой фотоэффекта 6.2•10-5.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется ознакомиться с формулами и концепциями, связанными с постоянной Планка, зарядом электрона и скоростью света.

Дополнительное упражнение: Какая затримывающая напряжение будет наблюдаться при освещении металла светом с длиной волны 400 нм и предельной частотой фотоэффекта, равной 4.8 x 10^-5?

Тема занятия: Фотоэффект

Разъяснение: Фотоэффект - это явление, когда свет воздействует на металлы и вызывает выход электронов из поверхности металла. Оно объясняется тем, что фотоны света передают свою энергию электронам, достаточную для преодоления поверхностного потенциала металла.

Заторможенное напряжение (Uз) - это минимальное напряжение, которое нужно приложить к металлу, чтобы остановить электроны, выбитые фотоэффектом. Оно зависит от длины волны света (λ) и может быть рассчитано по формуле:

Uз = hc/λ - φ

где h - постоянная Планка (6,62607015 × 10 ^ (-34) Дж * с), c - скорость света (3 × 10 ^ 8 м / с), λ - длина волны света, φ - работа выхода, затребованная для материала.

Вам дана красная граница фотоэффекта (6,2 × 10 ^ (-5) Дж) и длина волны света (330 нм = 330 × 10 ^ (-9) м). Давайте рассчитаем заторможенное напряжение:

Uз = (6,62607015 × 10 ^ (-34) Дж * с × 3 × 10 ^ 8 м / с) / (330 × 10 ^ (-9) м) - (6,2 × 10 ^ (-5) Дж)

Uз ≈ 1,2 В

Таким образом, заторможенное напряжение составляет около 1,2 вольта.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется изучить зависимость заторможенного напряжения от длины волны света и работу выхода для различных материалов. При изучении данной темы важно усвоить основные концепции и формулы, а также решать практические задачи, чтобы укрепить свои навыки.

Задание: Как изменится заторможенное напряжение, если длина волны света увеличится до 500 нм? (Подсказка: используйте формулу Uз = hc/λ - φ)