Question

Ребята, помогите с физикой. СРОЧНО 1. Фотоны с энергией 5 эВ падают на поверхность металла и выбивают электроны с максимальной кинетической энергией 1,4 эВ. При какой минимальной энергии фотона возможен фотоэффект для этого металла?(ответ в эВ) 2. При освещении поверхности металла светом с длиной волны 350 нм максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 2,1ꞏ10-19 Дж. Найдите работу выхода электронов из этого металла. (ответ в эВ значение округлить до десятых)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Задача 1

Дано:

ε = 5 эВ

W = 1,4 эВ

________

ε min - ?

Очевидно, энергия фотона должна быть больше, чем работа выхода:

ε min > A вых

Из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

ε = А вых + W

А вых = ε - W = 5 - 1,4 = 3,6 эВ

ε min > 3,6 эВ

Задача 2

Дано:

W = 2,1·10⁻¹⁹ Дж

λ = 350 нм = 350·10⁻⁹ м

_____________

А вых -  ?

Энергия фотона:

ε = h·c / λ = 6,63·10⁻³⁴·3·10⁸ / (350·10⁻⁹) ≈ 5,7·10⁻¹⁹ Дж

Тогда работа выхода:

А вых = ε - W = (5,7- 2,1)·10⁻¹⁹ Дж = 3,6·10⁻¹⁹ Дж

или

А вых =  3,6·10⁻¹⁹ / (1,6·10⁻¹⁹) ≈ 2,3 эВ

Answer 2

Для решения этих задач мы можем использовать законы фотоэффекта.

1. Минимальная энергия фотона, необходимая для фотоэффекта, будет равна разнице между энергией, необходимой для выбивания электрона (работа выхода) и максимальной кинетической энергией фотоэлектрона:

   Энергия фотона = Работа выхода + Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона Eф = Φ + Kэ_max

   Где: Eф - энергия фотона Φ - работа выхода Kэ_max - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона

   Подставляя известные значения: Eф = 1.4 эВ + 1.4 эВ = 2.8 эВ

   Таким образом, минимальная энергия фотона для возможного фотоэффекта составляет 2.8 эВ.

2. Работа выхода электронов из металла может быть найдена по формуле:

   Работа выхода = Энергия фотона - Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона Φ = Eф - Kэ_max

   Переведем энергию из джоулей в электронвольты (1 эВ = 1.602176634×10^-19 Дж):

   Φ = (2.8 эВ - 2.1×10^-19 Дж) / (1.602176634×10^-19 Дж/эВ) ≈ 0.649 эВ

   Ответ: Работа выхода электронов из металла составляет приблизительно 0.649 эВ.