Якою має бути довжина хвилі випромінювання, яке освітлює поверхню кадмієвого катоду, щоб досягнути фотоефекту

Суть вопроса: Фотоефект

Объяснение:
Фотоеффект - это явление, при котором световые кванты, фотоны, воздействуют на поверхность материала и вызывают выход электронов из поверхности. Для выполнения фотоеффекта, энергия фотонов должна быть, по крайней мере, равной энергии фотоэлектронов, чтобы они могли покинуть поверхность.

Для определения необходимой длины волны излучения для достижения фотоеффекта и вызывания фотоэлектронов с максимальной скоростью, мы можем использовать формулу Эйнштейна:

E = hv,

где E - энергия фотонов, h - постоянная Планка, v - частота световых волн.

Для определения длины волны используем следующую формулу связи между скоростью света, частотой и длиной волны:

c = λv,

где c - скорость света, λ - длина волны, v - частота.

Подставляем выражение для частоты из формулы Эйнштейна в формулу для скорости:

c = λ(E/h).

Теперь можем найти значение длины волны, которое соответствует требуемой скорости фотоэлектрона.

Дополнительный материал:
Если требуется достичь максимальной скорости фотоэлектронов равной 2000 км/с, имея работу выхода электронов для кадмия 4,08 эВ, используем формулу:

c = λ(E/h).

Подставляем значения: c = 3 x 10^8 m/s, E = 4,08 эВ и h = 6,626 x 10^-34 Дж·с:

3 x 10^8 = λ(4,08 x 1,6 x 10^-19)/(6,626 x 10^-34).

Решив уравнение, получим значение длины волны λ.

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные понятия волновой оптики, включая длину волны, частоту и скорость света.

Закрепляющее упражнение:
Найдите длину волны, необходимую для вызывания фотоэффекта на поверхности кадмия, если работа выхода электронов составляет 2,7 эВ и фотоэлектроны выступают с максимальной скоростью 1500 км/с.