Question

Знайти затримуючу різницю потенціалів для електронів, що вириваються при освітленні натрію світлом із довжиною хвилі 330 нм. Робота виходу електрона з натрію 2.3 еВ.

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Answer 2

Затримуюча різниця потенціалів для електронів, що вириваються під час освітлення металу світлом, може бути знайдена за допомогою рівняння Фотоелектричного ефекту:

$E_k = hν - Φ,$

де:

• $E_k$ - кінетична енергія електрона (затримуюча різниця потенціалів);
• $h$ - постійна Планка ($6.626 × 10^{-34}$ Дж·с);
• $ν$ - частота світла (в Гц), пов'язана з довжиною хвилі $λ$ наступним співвідношенням: $ν = \frac{c}{λ}$, де $c$ - швидкість світла ($3.00 × 10^8$ м/с);
• $Φ$ - робота виходу електрона з металу (в електронвольтах, еВ).

Давайте підставим дані:

Довжина хвилі світла: $λ = 330$ нм $= 330 × 10^{-9}$ м. Робота виходу електрона: $Φ = 2.3$ еВ. Знайдемо частоту світла:

$ν = \frac{c}{λ} = \frac{3.00 × 10^8 \, \text{м/с}}{330 × 10^{-9} \, \text{м}} ≈ 9.09 × 10^{14} \, \text{Гц}.$

Тепер підставимо знайдену частоту та роботу виходу у рівняння фотоелектричного ефекту:

$E_k = hν - Φ = (6.626 × 10^{-34} \, \text{Дж·с}) × (9.09 × 10^{14} \, \text{Гц}) - (2.3 \, \text{еВ}) \approx 4.67 × 10^{-19} \, \text{Дж} - 2.3 \, \text{еВ}.$

Переведемо енергію в електронвольти: $1 \, \text{Дж} = 6.242 × 10^{18} \, \text{еВ}$:

$E_k ≈ (4.67 × 10^{-19} \, \text{Дж} - 2.3 \, \text{еВ}) × 6.242 × 10^{18} \, \text{еВ/Дж} ≈ 1.87 \, \text{еВ}.$

Таким чином, затримуюча різниця потенціалів для електронів, що вириваються при освітленні натрію світлом з довжиною хвилі 330 нм, становить приблизно $1.87 \, \text{еВ}$.