Question

При фотоефекті з поверхні металу вилітають електрони з максимальною кінетичною енер- гією 1,2 ев. Робота виходу електронів із поверхні даного металу 1,5 еВ. Яка довжина хвилі цього випромінювання?

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання задачі використовуємо формулу Ейнштейна для фотоефекту:

E = h*f - φ,

де E - кінетична енергія вибитих електронів, h - стала Планка, f - частота світла, що викликає фотоефект, φ - робота виходу електронів з поверхні металу.

Задача полягає в тому, щоб знайти частоту світла f, за якої відбувається фотоефект. Запишемо формулу у вигляді:

f = (E + φ) / h.

Підставимо в формулу відповідні значення:

f = (1,2 еВ + 1,5 еВ) / h,

де h = 4,136·10^-15 эВ·с - значення сталої Планка.

Обчислюємо частоту світла:

f = (1,2 еВ + 1,5 еВ) / 4,136·10^-15 эВ·с ≈ 8,34·10^14 Гц.

Для знаходження довжини хвилі використовуємо зв'язок між частотою світла та довжиною хвилі:

c = f * λ,

де c - швидкість світла у вакуумі, λ - довжина хвилі.

Підставимо в формулу відповідні значення:

λ = c / f,

де c = 2,998·10^8 м/с - значення швидкості світла у вакуумі.

Отримуємо:

λ = 2,998·10^8 м/с / 8,34·10^14 Гц ≈ 3,6·10^-7 м,

або в інших одиницях:

λ ≈ 360 нм.

Отже, довжина хвилі цього випромінювання близько 360 нм. Це відповідає ультрафіолетовій області спектру електромагнітної радіації

Answer 2

При фотоефекті, коли світло падає на поверхню металу, електрони можуть виходити з поверхні металу. Це відбувається за рахунок поглинання фотонів світла, які передають свою енергію електронам, збуджуючи їх і дозволяючи їм перебороти роботу виходу та виходити з поверхні металу.

За наданими даними, максимальна кінетична енергія електронів, які вилітають з поверхні металу, становить 1,2 еВ, а робота виходу електронів з поверхні даного металу - 1,5 еВ.

Для визначення довжини хвилі цього випромінювання можна скористатися формулою Е = h * c / λ, де Е - енергія фотона, h - постійна Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.

Знаючи, що робота виходу електронів дорівнює 1,5 еВ, можемо вважати, що енергія фотона, який викликає фотоефект, також дорівнює 1,5 еВ.

Підставляючи ці значення в формулу, отримуємо:

1,5 еВ = h * c / λ

Для подальшого розрахунку довжини хвилі потрібно знати значення постійної Планка та швидкості світла. За замовчуванням, значення постійної Планка становить 6,62607015 × 10^(-34) Дж * с, а швидкість світла - 299,792,458 м/с.

Підставляючи ці значення, можна розрахувати довжину хвилі випромінювання, яка викликає фотоефект на даній поверхні металу.

Примітка: Враховуйте, що дана відповідь є приблизною, оскільки не вказано конкретний метал, на якому відбувається фотоефект. Різні метали мають різні значення роботи виходу та можуть викликати фотоефект при різних довжинах хвиль.