Question

1.Какова тенденция изменения силы тока фотоэлектронной эмиссии при уменьшении частоты падающего монохроматического излучения и неизменной освещенности поверхности? 2.Какой области спектра электромагнитного излучения принадлежит фотон, при поглощении которого электрон покидает атом водорода? Воспользуйтесь для объяснения формулой Ридберга.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1) при уменьшении частоты падающего света сила тока не меняется так как сила  фототока зависит от интенсивности падающего света и не зависит от частоты. Но это продолжается до тех пор пока частота остается больше частоты красной границы фотоэффекта. Если частота сравняется с частотой красной границы фототок прекратится

2) если электрон покидает атом фодорода то фотон имеет энергию

,больше чем 13,6 эВ=21,76*10^-19 Дж

такой энергией обладают фотоны ультрафиолетового участка спектра

лего вычислить по формуле

v=Е/h=21,76*10^-19/6,63*10^-34=3,28*10^15 Гц

Answer 2

1. Тенденция изменения силы тока фотоэлектронной эмиссии при уменьшении частоты падающего монохроматического излучения и неизменной освещенности поверхности описывается как "фотоэффект". По закону фотоэффекта, сила тока фотоэлектронной эмиссии (т.е., количество выбившихся электронов в единицу времени) пропорциональна интенсивности падающего излучения и зависит от энергии фотонов, которые падают на поверхность. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

   I = A * f(ν) * E,

где: I - сила тока фотоэлектронной эмиссии, A - константа пропорциональности, зависящая от характеристик поверхности, f(ν) - частота (или, что эквивалентно, энергия) падающего излучения, E - кинетическая энергия вылетевших электронов.

С уменьшением частоты (или энергии) падающего монохроматического излучения при неизменной освещенности поверхности, частота фотонов уменьшается. Следовательно, кинетическая энергия вылетевших электронов также уменьшается, и, следовательно, сила тока уменьшается. Это объясняется тем, что для того чтобы выбить электрон из поверхности, фотон должен обладать достаточной энергией (или, что эквивалентно, частотой), чтобы преодолеть работу выхода электронов с поверхности материала. Если частота фотонов слишком низкая, они не смогут этого сделать, и, следовательно, сила тока уменьшится.

2. Для определения области спектра электромагнитного излучения, принадлежащей фотону, при поглощении которого электрон покидает атом водорода, можно использовать формулу Ридберга. Формула Ридберга описывает энергетические уровни водородного атома:

   1/λ = R_H * (1/n₁² - 1/n₂²),

где: λ - длина волны электромагнитного излучения, R_H - постоянная Ридберга для водородного атома, n₁ и n₂ - целые числа, представляющие начальный и конечный энергетические уровни соответственно.

Согласно формуле Ридберга, чтобы электрон покинул атом водорода, он должен получить энергию, соответствующую разнице в энергии между начальным и конечным уровнями. Это происходит при переходе электрона из более высокого энергетического уровня (n₁) на более низкий энергетический уровень (n₂). Энергия фотона, необходимая для этого перехода, связана с его длиной волны (λ) и постоянной Ридберга.

Для наиболее известного перехода, называемого "линией Лаймана", начальный уровень n₁ = 2, а конечный уровень n₂ = 1. Подставляя эти значения в формулу Ридберга, мы можем найти длину волны (или частоту) этой линии Лаймана:

1/λ = R_H * (1/2² - 1/1²).

После вычислений, получаем:

1/λ = R_H * (1/4 - 1) = R_H * (-3/4).

Из этого уравнения можно выразить λ:

λ = -4 / (3 * R_H).

Для водорода, постоянная Ридберга (R_H) примерно равна 1.097373 x 10^7 м⁻¹. Подставляя это значение, мы можем найти длину волны λ:

λ ≈ -4 / (3 * 1.097373 x 10^7 м⁻¹) ≈ 9.65 x 10⁻⁸ м.

Таким образом, длина волны фотона, при поглощении которого электрон покидает атом водорода, составляет приблизительно 9.65 x 10⁻⁸ метра, что соответствует ультрафиолетовой области спектра.