Question

Какой максимальный потенциал может набрать изолированный медный шарик, если его освещать ультрафиолетовым светом? Длина волны ультрафиолетового излучения λ=165 нм, работа выхода электрона в атоме меди Аевых = 4,5 эВ, заряд электрона е = 1,6· 10-19 Кл, постоянная Планка ⱨ = 6,62·10-34 Дж·с. Ответ: 1. 3 В; 2. 30 В; 3. 4,5 В; 4. 45 В

Answer 1

Ответ:

3 В

Объяснение:

Из закона Эйнштейна для фотоэффекта следует:

h·c / λ = e·U + Авых·e

Отсюда:

U = h·c/(e·λ ) - Aвых

U = 7,5 - 4,5 = 3 B

Правильный ответ:

1. 3 В

Answer 2

Для определения максимального потенциала, который может набрать изолированный медный шарик, можно использовать формулу фотоэффекта:

Энергия фотона (hv) = Работа выхода электрона (Аевых) + Кинетическая энергия электрона (K)

Где: h - постоянная Планка (6,62·10^-34 Дж·с) v - частота излучения (c^-1) Аевых - работа выхода электрона (в данном случае, 4,5 эВ = 4,5 * 1,6·10^-19 Дж) К - кинетическая энергия электрона е - заряд электрона (1,6·10^-19 Кл)

Частоту излучения можно выразить через длину волны с помощью следующей формулы:

v = с / λ,

где: с - скорость света (приближенно равна 3 * 10^8 м/с) λ - длина волны (165 нм = 165 * 10^-9 м)

Подставив значения в формулу, получим:

hv = Аевых + К.

Так как ищем максимальный потенциал, то кинетическая энергия электрона будет равна нулю, так как в этом случае вся энергия фотона будет использована для преодоления работы выхода электрона. Таким образом, уравнение примет вид:

hv = Аевых,

или

(с / λ) * h = Аевых.

Теперь можно решить это уравнение, чтобы найти максимальный потенциал:

(3 * 10^8 м/с) * (6,62·10^-34 Дж·с) / (165 * 10^-9 м) = Аевых.

Подсчитав эту формулу, получаем:

1,196 В ≈ 1 В.

Таким образом, максимальный потенциал, который может набрать изолированный медный шарик, освещаемый ультрафиолетовым светом с длиной волны 165 нм, составляет около 1 вольта.