Question

Фотоэлектроны,вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U = 3 В\ Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света v0 = 6 х 10( в степени 14) х с ( в степени -1 ). Определите: 1. Работу выхода электронов из этого металла. 2. частоту применяемого облучения

Answer 1

A=h*v0=6,63*10^-34*6*10^14=3,98*10^-19 Дж
h*v=A+e*U
v=A+eU/h=3,98*10^-19+1,6^*10^-19*3/6,63*10^-34=1,32*10^15 Гц

Answer 2

1. Для определения работы выхода электронов из данного металла можно использовать уравнение фотоэффекта:

hf = Φ + eU

где: hf - энергия фотона (света) с частотой v0, Φ - работа выхода (работа функции выхода) электронов из металла, e - заряд элементарной частицы (элементарный заряд), U - обратное напряжение.

В данном случае, обратное напряжение U = 3 В, частота света v0 = 6 х 10^14 с^(-1), и заряд элементарной частицы e ≈ 1.602 х 10^(-19) Кл.

Теперь мы можем решить уравнение для определения работы выхода электронов:

hf = Φ + eU

Φ = hf - eU = (6 х 10^14 с^(-1)) × (6.626 х 10^(-34) Дж∙с) - (1.602 х 10^(-19) Кл) × (3 В) ≈ 3.9756 х 10^(-19) Дж

Таким образом, работа выхода электронов из этого металла составляет приблизительно 3.9756 х 10^(-19) Дж.

2. Чтобы определить частоту применяемого облучения, мы можем использовать формулу для энергии фотона:

E = hv

где: E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.626 х 10^(-34) Дж∙с), v - частота света.

Мы знаем, что энергия фотона связана с работой выхода и обратным напряжением следующим образом:

E = Φ + eU

Φ = E - eU

Таким образом, мы можем найти частоту света, зная энергию фотона и работу выхода:

v = Φ / h + U / e = (3.9756 х 10^(-19) Дж) / (6.626 х 10^(-34) Дж∙с) + (3 В) / (1.602 х 10^(-19) Кл) ≈ 5.9946 х 10^14 с^(-1)

Следовательно, частота применяемого облучения составляет приблизительно 5.9946 х 10^14 с^(-1).