Question

длина электромагнитной волны падающей на цинковую пластину в два раза меньше красной границы фотоэффекта для цинка. Во сколько раз кинетическая энергия фотоэлектронов меньше энергии фотонов падающего света

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

λ = λкр /2

_________

W / ε - ?

1)

λкр = 2·λ

2)

Работа выхода:

Авых = h·c / λкр =  h·c / (2·λ)

Энергия падающего фотона:

ε = h·c / λ

3)

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

ε = Авых + W

W = ε - Авых

W / ε = 1 - Авых / ε

W / ε = 1 - 1/2 = 1/2

W меньше ε в 2 раза

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу фотоэффекта, которая описывает связь между энергией фотона (E_photon), работой выхода (W), кинетической энергией фотоэлектронов (E_k), и частотой света (f):

E_photon = W + E_k

Здесь E_photon - энергия падающего фотона, W - работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из материала), E_k - кинетическая энергия фотоэлектрона.

Мы знаем, что длина волны падающего света в два раза меньше красной границы фотоэффекта для цинка. Это означает, что энергия фотонов падающего света также будет в два раза больше, чем для красной границы фотоэффекта для цинка, так как энергия фотона обратно пропорциональна его длине волны:

E_photon = h * f, где h - постоянная Планка, f - частота света.

Если длина волны в два раза меньше, то частота в два раза больше:

f' = 2f

Следовательно, энергия фотонов падающего света в два раза больше, чем для красной границы фотоэффекта:

E_photon' = 2E_photon

Теперь мы можем переписать уравнение фотоэффекта для новой частоты света:

2E_photon = W + E_k

Теперь нам нужно найти, во сколько раз кинетическая энергия фотоэлектронов меньше энергии фотонов падающего света. Для этого мы можем разделить обе стороны уравнения на E_photon:

(2E_photon) / E_photon = (W + E_k) / E_photon

2 = (W / E_photon) + (E_k / E_photon)

Теперь мы видим, что W / E_photon - это отношение работа/энергия фотона, которое представляет собой эффективность фотоэффекта (или квантовый выход). Для цинка это значение известно и обычно составляет около 0,5 (50%). Таким образом:

2 = 0,5 + (E_k / E_photon)

Теперь давайте выразим E_k / E_photon:

E_k / E_photon = 2 - 0,5 = 1,5

Итак, кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 1,5 раза меньше энергии фотонов падающего света в данной ситуации.