Фотоэффект
Яким буде відповідь на запитання про роботу виходу електрона з металу, за умови, що червона межа фотоефекту становить
Яким буде відповідь на запитання про роботу виходу електрона з металу, за умови, що червона межа фотоефекту становить 1,1 × 10¹⁵ Гц? а) Яка кількість енергії в електрон-вольтах належить до фотону, який треба впасти на поверхню металу, щоб вийшов електрон? б) Яка кількість енергії в електрон-вольтах потрібна для виходу електрона з металу? в) Яка кількість енергії в електрон-вольтах міститься у фотоні, що здатен вивести електрон з металу? г) Яка кількість енергії в електрон-вольтах буде у фотоні, щоб він міг вивести електрон з металу? д) Яка кількість енергії в електрон-вольтах треба для залишання електрона з металу?
31.01.2024 05:25
Написать свой ответ:
Инструкция: Фотоэффект является явлением, при котором электрон вырывается из металла под действием светового излучения. Ответ на заданные вопросы можно получить, используя формулы, связанные с энергией фотона и работой выхода электрона из металла.
а) Для определения энергии фотона, необходимой для выхода электрона из металла, можем использовать уравнение Планка: E = hf, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,63 × 10⁻³⁴ Дж·с), f - частота света. Подставляя значения в формулу, получаем: E = (6,63 × 10⁻³⁴ Дж·с) × (1,1 × 10¹⁵ Гц) = 7,293 × 10⁻¹⁹ Дж.
б) Для определения энергии, необходимой для выхода электрона из металла (работы выхода), используем формулу: W = E, где W - работа выхода, E - энергия фотона. Подставляя значение энергии фотона из предыдущего пункта, получаем: W = 7,293 × 10⁻¹⁹ Дж.
в) Чтобы определить энергию, содержащуюся в фотоне, необходимой, чтобы вывести электрон из металла, мы используем ту же формулу: E = W. Подставляя значение работы выхода из предыдущего пункта, получаем: E = 7,293 × 10⁻¹⁹ Дж.
г) Для определения энергии фотона, необходимой, чтобы вывести электрон из металла, мы также используем формулу: E = W. Подставляем значение работы выхода, полученное в б), и решаем уравнение, чтобы найти энергию фотона. Получаем: E = 7,293 × 10⁻¹⁹ Дж.
д) Для определения количества энергии в электрон-вольтах, необходимого для выхода электрона из металла, мы можем использовать формулу: 1 эВ = 1,6 × 10⁻¹⁹ Дж. Подставляем значения энергии из предыдущих пунктов и делаем необходимые вычисления.
Совет: Для лучшего понимания концепции фотоэффекта, рекомендуется ознакомиться с экспериментальной базой и рассмотреть реальные примеры фотоэффекта, такие как фотоэлементы.
Задание для закрепления: Свет с частотой 2 × 10¹⁵ Гц падает на поверхность металла. Определите работу выхода электрона из этого металла и количество энергии (в электрон-вольтах), необходимое для его выхода. (Постоянная Планка равна 6,63 × 10⁻³⁴ Дж·с)