Question

Определите красную границу фотоэффекта для металла с работой выхода 2 эВ.

Answer 1

Дано:

$A_{0} = 2$ эВ $= 3,2 \cdot 10^{-19}$ Дж

$h = 6,63 \cdot 10^{-34}$ Дж · с

$c = 3 \cdot 10^{8}$ м/с

Найти: $\lambda _{\max} - ?$

Решение. Для каждого вещества существует максимальная длина световой волны $\lambda _{\max}$ (красная граница фотоэффекта), при которой начинается фотоэффект. Облучение вещества световыми волнами, которые имеют большую длину, фотоэффекта не вызывают. Максимальная длина световой волны (минимальная частота) соответствует минимальной энергии фотона: если $h\nu < A_{0}$, то электроны не будут вылетать из вещества. Условие

$h\nu_{\min} = \dfrac{hc}{\lambda_{\max}} = A_{0}$

определяет красную границу фотоэффекта.

Таким образом, $\lambda_{\max} = \dfrac{hc}{A_{0}}$

Определим значение искомой величины:

$\lambda_{\max} = \dfrac{6,63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^{8}}{3,2 \cdot 10^{-19}} \approx 6,21 \cdot 10^{-7}$ м

Ответ: $6,21 \cdot 10^{-7}$ м

Answer 2

Красная граница фотоэффекта для металла определяется минимальной энергией фотонов, которые способны вырвать электроны из поверхности металла. Эта минимальная энергия фотонов должна быть равна или больше работе выхода металла.

В данном случае, у вас дана работа выхода металла равная 2 эВ. Таким образом, красная граница фотоэффекта будет также равна 2 эВ. Это означает, что фотоны с энергией менее чем 2 эВ не смогут вызвать фотоэффект в данном металле, так как их энергии недостаточно для преодоления барьера работы выхода.