Question

Під час опромінення світла ультофіолетовим світлом з довжиною хвилі 10 в -7 м для повного припинення вильоту фотоелектонів потрібна напруга 7.7 В. Чому дорівнює робота виходу для світла?

Answer 1

h*c/L=A+e*U   A=h*c/L -e*U=6,62*10^-34*3*10^8/10^-7 -1,6*10^-1987,7=7,54*10^-19 Дж

Answer 2

Робота виходу (або робота виходу з поверхні) - це мінімальна кількість енергії, яка необхідна для видалення електрона з поверхні матеріалу. У фотоелектричному явищі, яке ви описали, робота виходу залежить від матеріалу, з якого виготовлена поверхня, на яку падає ультрафіолетове світло. Вона визначається формулою:

$W = \frac{hc}{\lambda} - V,$

де:

• $W$ - робота виходу;
• $h$ - постійна Планка, приблизно $6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с;
• $c$ - швидкість світла в вакуумі, приблизно $3 \times 10^8$ м/с;
• $\lambda$ - довжина хвилі ультрафіолетового світла, в даному випадку, $10^{-7}$ м;
• $V$ - напруга, необхідна для припинення вильоту фотоелектронів, в даному випадку, $7.7$ В.

Підставимо в цю формулу відомі значення:

$W = \frac{(6.626 \times 10^{-34}\, \text{Дж·с})(3 \times 10^8\, \text{м/с})}{10^{-7}\, \text{м}} - 7.7\, \text{В}.$

Обчислімо це:

$W = (1.986 \times 10^{-19}\, \text{Дж}) - 7.7\, \text{В}.$

Тепер переведемо Вольти в Джоулі:

$1\, \text{В} = 1\, \text{Дж/Кл},$

таким чином,

$7.7\, \text{В} = 7.7\, \text{Дж/Кл}.$

Тепер обчислимо роботу виходу:

$W = (1.986 \times 10^{-19}\, \text{Дж}) - (7.7\, \text{Дж/Кл}).$

$W = -5.714 \times 10^{-19}\, \text{Дж}.$

Отже, робота виходу для світла з довжиною хвилі $10^{-7}$ м при напрузі 7.7 В дорівнює приблизно $-5.714 \times 10^{-19}$ Дж. Важливо зазначити, що ця робота виходу вказує на мінімальну енергію, яка потрібна для видалення електрона з матеріалу, і вона може бути виразною у від'ємних значеннях, як у цьому випадку.