Question

Определить, будет ли фотоэффект с поверхности вольфрама при облучении его светом с длиной волны = 4,5 10–7 м? Работа выхода электронов из вольфрама Авых = 4,5 эВ

Answer 1

Lдано л=4,5*10^-7 м    Ав=4,5 эВ     E- ?

E=h*v=h*c/л=6,63*10^-34*3*10^8/4,5*10^-7=4,42*10^-19 Дж=2,7625эВ

E< Aв ( значит фотоэффекта не будет)

Answer 2

Определение фотоэффекта

Фотоэффект является явлением, при котором электроны вырываются из поверхности материала под воздействием света. Это происходит, когда фотоны света передают достаточно энергии электронам, чтобы преодолеть работу выхода и вырваться из материала.

Работа выхода и ее значение

Работа выхода (обозначается как Авых) представляет собой минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из материала. Она зависит от характеристик материала и может быть разной для разных веществ. Работа выхода измеряется в электрон-вольтах (эВ).

Определение возможности фотоэффекта

Фотоэффект происходит, когда энергия фотона света (Eфотон) превышает работу выхода электронов (Авых). Математически, это можно представить следующим образом:

Eфотон > Авых

Если энергия фотона меньше работы выхода, фотоэффект не происходит.

Определение энергии фотона

Энергия фотона (Eфотон) связана с его длиной волны (λ) по формуле:

Eфотон = (hc) / λ

где: - h - постоянная Планка (6,62607015 × 10^(-34) Дж·с) - c - скорость света (299 792 458 м/с) - λ - длина волны света

Определение заданных значений

В данном случае, нам даны следующие значения: - Длина волны света (λ) = 4,5 × 10^(-7) м - Работа выхода электронов из вольфрама (Авых) = 4,5 эВ

Расчет энергии фотона

Используя представленную формулу, мы можем рассчитать энергию фотона света:

Eфотон = (6,62607015 × 10^(-34) Дж·с × 299 792 458 м/с) / (4,5 × 10^(-7) м)

Выполняя вычисления, получаем:

Eфотон ≈ 8,79 × 10^(-19) Дж

Проверка возможности фотоэффекта

Теперь, чтобы определить, будет ли фотоэффект происходить при данной длине волны света, нам нужно сравнить энергию фотона (Eфотон) с работой выхода электронов (Авых):

Eфотон > Авых

8,79 × 10^(-19) Дж > 4,5 эВ

Для сравнения, нам нужно преобразовать работу выхода в джоули:

1 эВ ≈ 1,6 × 10^(-19) Дж

4,5 эВ ≈ 4,5 × 1,6 × 10^(-19) Дж ≈ 7,2 × 10^(-19) Дж

Теперь мы можем сравнить значения:

8,79 × 10^(-19) Дж > 7,2 × 10^(-19) Дж

Из этого сравнения следует, что энергия фотона превышает работу выхода электронов. Следовательно, фотоэффект будет происходить при облучении вольфрама светом с данной длиной волны.

Вывод

Фотоэффект будет происходить при облучении поверхности вольфрама светом с длиной волны равной 4,5 × 10^(-7) м, при условии, что работа выхода электронов из вольфрама равна 4,5 эВ.