Question

Чи буде спостерігатися фотоефект під час освітлення нікелю світлом із довжиною хвилі 3⸱10-7 м? 2⸱10-7 м?

Answer 1

Ответ:

3⸱10⁻⁷ м.

Объяснение:

Только для длины волны 3⸱10⁻⁷ м.

При меньшей не хватит энергии для выбивания электронов.

Для никеля граница 248 нм.

Answer 2

Фотоефект - це явище, при якому електрони викидаються з поверхні матеріалу під впливом світла. Для того, щоб спостерігати фотоефект, фотони світла повинні мати достатню енергію, щоб перевищити роботу виходу (роботу виходу - це енергія, необхідна для викидання електрона з поверхні матеріалу).

Робота виходу для нікелю становить близько 5 еВ (електронвольтів). Щоб визначити, чи буде спостерігатися фотоефект при певній довжині хвилі світла, можна використовувати формулу:

E = hc / λ

де:

• E - енергія фотона світла (в джоулях).
• h - постійна Планка (приблизно 6.626 x 10^-34 Дж·с).
• c - швидкість світла в вакуумі (приблизно 3 x 10^8 м/с).
• λ - довжина хвилі світла (в метрах).

Спершу переведемо довжини хвиль у метри:

• Для світла з довжиною хвилі 3 x 10^-7 м (300 нм): E1 = (6.626 x 10^-34 Дж·с * 3 x 10^8 м/с) / 3 x 10^-7 м = 6.626 x 10^-19 Дж

• Для світла з довжиною хвилі 2 x 10^-7 м (200 нм): E2 = (6.626 x 10^-34 Дж·с * 3 x 10^8 м/с) / 2 x 10^-7 м = 9.939 x 10^-19 Дж

Тепер порівняємо ці значення з роботою виходу нікелю (5 еВ):

• Робота виходу нікелю в електронвольтах: 5 еВ * 1.602 x 10^-19 Дж/еВ = 8.01 x 10^-19 Дж

Якщо енергія фотону світла менше роботи виходу, то фотоефект не спостерігається. Тобто для світла з довжиною хвилі 3 x 10^-7 м (300 нм), фотоефект не спостерігається, оскільки його енергія (6.626 x 10^-19 Дж) менше роботи виходу нікелю (8.01 x 10^-19 Дж).

Для світла з довжиною хвилі 2 x 10^-7 м (200 нм), енергія фотону (9.939 x 10^-19 Дж) також менше роботи виходу нікелю, тому і в цьому випадку фотоефект не буде спостерігатися.