1)с поверхности металла , работа выхода которого a вых =19 эв, вылетают электроны с максимальной скоростью v=1,05x10в 6 степени . определите лямбду длину волны света , на поверхность металла2)красная граница фотоэффекта для металла лямбда кр =2,4x10 в -7 степени . произойдет ля фотоэффект, если энергия фотона =6,6x 10 в -19 степени дж
Прежде чем приступить к решению задачи, давайте разберемся в основных понятиях, связанных с фотоэффектом.
Фотоэффект - это явление испускания электронов из металла под действием света. Когда фотон света попадает на поверхность металла, он передает свою энергию электронам, в результате чего они могут вылететь из металла. Пороговая энергия фотона, необходимая для вызывания фотоэффекта, называется работой выхода. Работа выхода обозначается символом a вых и измеряется в электрон-вольтах (эВ).
Теперь перейдем к решению задачи.
1) Для определения длины волны света, на поверхность металла, необходимо воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта:
E = h * f - a вых,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,626 x 10^-34 Дж * с), f - частота света, a вых - работа выхода.
Мы знаем, что работа выхода a вых = 19 эВ, что эквивалентно 19 * 1,6 x 10^-19 Дж (1 эВ = 1,6 x 10^-19 Дж). Максимальная скорость электронов v = 1,05 x 10^6 м/с. Выразим энергию фотона E из формулы кинетической энергии:
E = (1/2) * m * v^2,
где m - масса электрона. Масса электрона равна 9,11 x 10^-31 кг. Поэтому
E = (1/2) * 9,11 x 10^-31 кг * (1,05 x 10^6 м/с)^2.
Теперь мы знаем энергию фотона E. Подставим значения в формулу:
h * f = E + a вых,
f = (E + a вых) / h.
Подставим значения:
f = ((1/2) * 9,11 x 10^-31 кг * (1,05 x 10^6 м/с)^2 + 19 * 1,6 x 10^-19 Дж) / (6,626 x 10^-34 Дж * с).
Примерный результат можно рассчитать следующим образом:
f ≈ 5,9 x 10^14 Гц.
Теперь, чтобы найти длину волны света, воспользуемся формулой c = λ * f, где c - скорость света (около 3 x 10^8 м/с), λ - длина волны света.
Подставим значения:
3 x 10^8 м/с = λ * 5,9 x 10^14 Гц.
Теперь найдем длину волны:
λ = (3 x 10^8 м/с) / (5,9 x 10^14 Гц).
Примерный результат:
λ ≈ 5,1 x 10^-7 м.
2) Для того чтобы произошел фотоэффект, энергия фотона должна быть больше или равна работе выхода.
Мы знаем, что энергия фотона E равна 6,6 x 10^-19 Дж, а красная граница фотоэффекта для металла λ кр = 2,4 x 10^-7 м. Используем формулу для энергии фотона:
E = h * f = (h * c) / λ.
Теперь найдем частоту света f:
f = (E * λ) / h.
Подставим значения:
f = (6,6 x 10^-19 Дж * 2,4 x 10^-7 м) / (6,626 x 10^-34 Дж * с).
Примерный результат:
f ≈ 1,6 x 10^15 Гц.
Так как энергия фотона больше энергии красной границы фотоэффекта, то фотоэффект произойдет.
Надеюсь, мой ответ был понятен и содержал достаточно пояснений и обоснований. Если возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!