Який буде потенціал зарядження ізольованої металевої пластини після тривалого освітлення світлом довжиною хвилі

Тема: Расчет потенциала зарядки на освещенной металлической пластине

Объяснение: Для расчета потенциала зарядки на освещенной металлической пластине мы можем использовать формулу фотоэлектрического эффекта. Фотоэффект - это явление, при котором электроны освобождаются из металла под воздействием света определенной частоты или длины волны.

Формула фотоэффекта:
E = hv - фи,
где:
E - кинетическая энергия вылетающих электронов,
h - постоянная Планка (6,62607015 × 10^-34 Дж*с),
v - частота света,
фи - работа выхода электронов из металла.

Для расчета потенциала зарядки на освещенной металлической пластине, нам нужно знать кинетическую энергию вылетающих электронов. Кинетическая энергия связана с потенциалом заряда по формуле:
E = qV,
где:
E - кинетическая энергия,
q - заряд,
V - потенциал заряда.

Поскольку электроны на пластине полностью останутся полностью свободными, их кинетическая энергия будет равна нулю. Таким образом, потенциал зарядки равен нулю.

Пример использования: Нулевой потенциал зарядки у металлической пластины после длительного освещения светом с длиной волны 450 нм и работой выхода электронов 2 эВ.

Совет: При изучении фотоэффекта полезно понять, что работа выхода электронов представляет собой минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из металла. Чем выше работа выхода, тем больше энергии нужно, чтобы электрон вышел. Обратите внимание, что потенциал зарядки в данном случае равен нулю, так как кинетическая энергия электронов отсутствует.

Упражнение: Какой будет потенциал зарядки на освещенной металлической пластине, если работа выхода электронов равна 1,5 эВ, а свет имеет длину волны 600 нм?