Question

отрицательно заряженная цинковая пластинка освещалась монохроматическим светом длиной волны 300 нм. Красная граница для цинка составляет 332 нм. Какой максимальный потенциал приобретает цинковая пластинка

Answer 1

Красная граница
eU = Eкин

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
h*c/λ = Авых + e*U

Отсюда:
U = (h*c*λ -  Авых) / e = (h*c/e) * (1/λ - 1/λкр)

Подставив данные, получили:
U = 0,4 В

  

Answer 2

Для определения максимального потенциала, который приобретает отрицательно заряженная цинковая пластинка, нужно учитывать работу выхода электронов из цинка и энергию фотонов монохроматического света.

Работа выхода (work function) для цинка (ϕ) - это минимальная энергия, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он покинул поверхность цинковой пластинки. Для цинка значение работы выхода обычно составляет около 4,3 электрон-вольт (eV).

Энергия фотона света (E) с длиной волны 300 нм (λ) может быть вычислена с использованием формулы:

E = hc / λ

где: h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж * с) c - скорость света в вакууме (299,792,458 м/с) λ - длина волны света (300 нм = 300 × 10^-9 м)

Подставим значения и рассчитаем энергию фотона:

E = (6.62607015 × 10^-34 Дж * с * 299,792,458 м/с) / (300 × 10^-9 м) ≈ 6.59 × 10^-19 Дж

Теперь, чтобы определить максимальный потенциал (V) приобретаемый цинковой пластинкой, мы используем уравнение:

E = eV

где: e - элементарный заряд (заряд электрона) ≈ 1.602176634 × 10^-19 Кл

V = E / e

Подставим значения:

V ≈ (6.59 × 10^-19 Дж) / (1.602176634 × 10^-19 Кл) ≈ 4.12 В

Таким образом, максимальный потенциал, который приобретает отрицательно заряженная цинковая пластинка, составляет около 4.12 вольта.