Яка затримуюча напруга при освітленні металу світлом довжиною хвилі 330 нм, якщо фотоефект відбувається при межі 6,2 • 10-5 см?
Пошаговый ответ:
Фотоеффект заключается в высвобождении электронов из металла под действием света. При этом, если энергия фотонов света больше или равна работе выхода электронов из металла, то электроны высвобождаются и фотоэффект происходит. В противном случае, электроны не высвобождаются.
Формула, связывающая длину волны света и энергию фотона:
E = hc/λ,
где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (6,626 x 10^-34 Дж*с), с — скорость света (3 x 10^8 м/с), λ — длина волны света.
В нашем случае, длина волны света λ = 330 нм = 330 x 10^-9 м.
Теперь, чтобы найти работу выхода электронов из металла, нужно воспользоваться формулой:
W = h*f,
где W — работа выхода электронов, f — частота света.
Частота света связана с длиной волны следующим соотношением:
f = c/λ,
где f — частота света, c — скорость света (3 x 10^8 м/с), λ — длина волны света.
Подставляем значения и вычисляем:
f = (3 x 10^8 м/с) / (330 x 10^-9 м) ≈ 909 x 10^14 Гц.
Зная частоту света, можем найти работу выхода электронов:
W = (6,626 x 10^-34 Дж*с) * (909 x 10^14 Гц) ≈ 6 x 10^-19 Дж.
Теперь, чтобы найти задерживающую напряженность, можем воспользоваться формулой:
U = W/q,
где U — задерживающая напряженность, W — работа выхода электронов, q — заряд электрона (1,6 x 10^-19 Кл).
Подставляем значения и вычисляем:
U = (6 x 10^-19 Дж) / (1,6 x 10^-19 Кл) ≈ 3,75 В.
Таким образом, задерживающая напряженность при освещении металла светом длиной волны 330 нм исчисляется примерно 3,75 В.