Question

Чему равна работа выхода электронов для материала шарика если при непрерывном обучении шарика фотонами с энергией превышающей в 4 раза работу выхода установившейся на шарике потенциал равен 1,5 В.?

Answer 1

Eф=4*А

4*A=A+e*U

e*U=3*A

A=e*U/3=1,6*10^-19*1,5/3=0,8*10^-19 Дж

Answer 2

4A=A+eU

W=eU/3=500(мэВ)

Ответ:500 мэВ.

Answer 3

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать принцип сохранения энергии. Когда фотоны с энергией, превышающей работу выхода материала, попадают на поверхность материала, они могут выбить электроны из поверхности, и электроны будут двигаться в сторону, образуя потенциальную разницу.

Дадим обозначения:

• $W$ - работа выхода материала (в данном случае шарика) в электронах;
• $E_{\text{фотон}}$ - энергия одного фотона;
• $U$ - установившийся потенциал на шарике.

Так как энергия одного фотона превышает работу выхода в 4 раза, то:

$E_{\text{фотон}} = 4W.$

Когда электроны двигаются под воздействием фотонов, и установившийся потенциал равен 1.5 В, то работа, которую необходимо совершить, чтобы переместить один заряд (один электрон) из точки с потенциалом нуль до установившегося потенциала, равна установившемуся потенциалу:

$W_{\text{работа}} = U.$

Таким образом, согласно принципу сохранения энергии:

$E_{\text{фотон}} = W_{\text{работа}}.$

Подставим известные значения:

$4W = U.$

Теперь можем найти работу выхода $W$:

$W = \frac{U}{4} = \frac{1.5 \text{ В}}{4} = 0.375 \text{ В}.$

Таким образом, работа выхода электронов для материала шарика равна 0.375 В.