Question

Сможет ли ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм выбить электроны из золотой пластины? Работа выхода электрона равна 4,8 eV.

Answer 1

Энергия фотона E = hc/λ = (4,136*10^(-15)*3*10^8)/300*10^(-9) = 1.38 эВ, что меньше работы выхода электрона.

Ответ: нет, не сможет.

Answer 2

Для того чтобы определить, сможет ли ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм выбить электроны из золотой пластины, нужно сравнить энергию фотона ультрафиолетового излучения с энергией, необходимой для преодоления работы выхода электрона из золотой пластины.

Энергия фотона связана с его частотой (ν) следующим образом:

Eфотона = h * ν,

где h - постоянная Планка (около 4.135667696 x 10^(-15) eV·s), а ν - частота фотона (в Гц).

Длина волны (λ) и частота (ν) связаны следующим образом:

ν = c / λ,

где с - скорость света в вакууме (приблизительно 3 x 10^8 м/с), λ - длина волны в метрах.

Для ультрафиолетового излучения с длиной волны 300 нм:

λ = 300 нм = 300 x 10^(-9) м = 3 x 10^(-7) м.

Теперь можем найти частоту фотона:

ν = c / λ = 3 x 10^8 м/с / (3 x 10^(-7) м) ≈ 1 x 10^15 Гц.

Теперь найдем энергию фотона:

Eфотона = h * ν ≈ (4.135667696 x 10^(-15) eV·s) * (1 x 10^15 Гц) ≈ 4.135667696 eV.

Таким образом, энергия фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 300 нм составляет примерно 4.14 eV.

Теперь нужно сравнить эту энергию с работой выхода электрона из золотой пластины, которая равна 4.8 eV.

Eфотона (4.14 eV) < Работа выхода электрона (4.8 eV).

Так как энергия фотона меньше, чем работа выхода электрона, ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм не сможет выбить электроны из золотой пластины. Для выбивания электронов из этого материала потребуется излучение с большей энергией, чем 4.8 eV.