Яку затримуючу напругу потрібно застосувати для освітлення металу світлом довжиною хвилі 330 нм, якщо червона межа

Фотоефект и затримуюча напруга

Описание: Фотоэффект — это явление, при котором свет с достаточно высокой энергией выбивает электроны из поверхности вещества. Для выполнения этой задачи нам нужно найти задерживающее напряжение, необходимое для освещения металла светом с длиной волны 330 нм, если красная граница фотоэффекта составляет 6,2•10-5 см.

Для начала нам нужно использовать формулу:

E = hc/λ,

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,626 x 10^-34 J∙s), c - скорость света (3 x 10^8 м/с), λ - длина волны света.

Известно, что энергия фотона равна энергии, необходимой для выхода электрона из поверхности металла, и это равно энергии специального термина, который называется "работой выхода".

Теперь мы можем определить работу выхода (W):

W = hc/λ + Φ,

где Φ - работа выхода.

Мы знаем, что красная граница фотоэффекта соответствует минимальной энергии света, необходимой для фотоэффекта. Таким образом, задерживающее напряжение (V) равно энергии, необходимой для превышения работы выхода металла.

Теперь мы можем найти пограничное напряжение:

V = (hc/λ) - Φ.

Пример использования: Если красная граница фотоэффекта составляет 6,2•10^-5 см (или 6,2•10^-7 м) и длина волны света равна 330 нм (или 3,3•10^-7 м), то задерживающее напряжение равно:

V = (6,626 x 10^-34 J∙s x 3 x 10^8 м/с) / (3,3 x 10^-7 м) - Φ.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и задачи, связанные с этим, рекомендуется прочитать и изучить материал о фотоэффекте, работе выхода и энергии фотона.

Упражнение: Какая задерживающая напряженность потребуется для осветления металла с длиной волны 450 нм, если красная граница фотоэффекта составляет 5•10^-5 см? (Подсказка: используйте те же формулы, что и в предыдущем примере).