Question

Максимальная энергия фотоэлектронов, вылетающих из рубидия при его освещении ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 317 нм, равна 2,64∙10-12 эрг. Определите работу выхода для рубидия.

Answer 1

Ответ:

Ав = 3,56 *10-19 Дж, λкр = 556 *10-9 м.

Объяснение:

Дано:

λ = 317 нм = 317 *10-9 м.

h = 6,6 *10-34 Дж*с.

Ек = 2,64 *10-19 Дж.

C = 3 *108 м/с.

Ав - ?

λкр - ?

Решение:

Еф = Ав + Ек - закон фотоэффекта.

Ав = Еф - Ек.

Энергию фотонов Еф выразим формулой: Еф = h * С / λ,

где h - постоянна Планка, С - скорость света, λ - длина волны фотонов.

Ав = h * С / λ - Ек.

Ав = 6,6 *10-34 Дж*с * 3 *108 м/с / 317 *10-9 м - 2,64 *10-19 Дж = 3,56 *10-19 Дж.  

Ав = h * С / λкр,

где λкр - красная граница фотоэффекта.

λкр = h * С / Ав = 6,6 *10-34 Дж*с*3 *108 м/с / 3,56 *10-19 Дж = 556 *10-9 м.

Answer 2

Работа выхода (work function) для рубидия (ϕ) может быть определена с использованием формулы Эйнштейна:

E = h * c / λ

где: E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-27 эрг∙с), c - скорость света (2.998 × 10^10 см/с), λ - длина волны ультрафиолетовых лучей (317 нм = 317 × 10^-7 см).

Максимальная энергия фотоэлектронов (E) равна работе выхода (ϕ):

ϕ = E

Подставим известные значения в формулу:

2.64 × 10^-12 эрг = (6.62607015 × 10^-27 эрг∙с) * (2.998 × 10^10 см/с) / (317 × 10^-7 см)

Выполняя вычисления, получаем:

ϕ ≈ 2.08 эВ (электрон-вольт)

Таким образом, работа выхода для рубидия составляет около 2.08 эВ.