1) Будет ли возникать фотоэффект, если катод освещать лучами с частотой 5 • 1014 Гц, если фотокатод был освещен лучами

Suslik

30

1) Чтобы определить, будет ли возникать фотоэффект, нам необходимо сравнить энергию фотонов с энергией запирающего напряжения. Энергия фотона может быть определена по формуле \( E = hf \), где \( h \) - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с), а \( f \) - частота света.

Для этой задачи нам дана частота света \( 5 * 10^{14} \) Гц и длина волны \( 345 \) нм. Мы можем найти частоту света, используя формулу \( c = \lambda f \), где \( c \) - скорость света (3 * 10^8 м/с), а \( \lambda \) - длина волны.

Решение:
\[ c = \lambda f \]
\[ f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 * 10^8 м/с}{345 * 10^{-9} м} \]
\[ f \approx 8,70 * 10^{14} \ Гц \]

Теперь мы можем вычислить энергию фотона:
\[ E = hf = 6,63 * 10^{-34} Дж * с * 8,70 * 10^{14} Гц \]
\[ E \approx 5,77 * 10^{-19} Дж \]

Запирающее напряжение составляет \( 1,33 \) В. Чтобы определить, будет ли возникать фотоэффект, мы должны сравнить энергию фотона с запирающим напряжением:
\[ E \geq U \]
\[ 5,77 * 10^{-19} Дж \geq 1,33 \ В \]

Так как энергия фотона больше запирающего напряжения, фотоэффект будет возникать.

2) Импульс фотонов может быть рассчитан, используя соотношение импульса и энергии фотона:
\[ p = \frac{E}{c} \]

Для этой задачи нам дана максимальная скорость электронов \( 720 \) км/с (720 * 10^3 м/с), и работа выхода электронов \( 4,08 \) эВ. Мы можем найти энергию фотона, используя формулу \( E = W \), где \( W \) - работа выхода электронов.

Решение:
\[ E = W = 4,08 \ эВ = 4,08 * 1,6 * 10^{-19} \ Дж \]

Теперь мы можем рассчитать импульс фотонов:
\[ p = \frac{E}{c} = \frac{4,08 * 1,6 * 10^{-19} \ Дж}{3 * 10^8 \ м/с} \]
\[ p \approx 8,63 * 10^{-29} \ кг \cdot м/с \]

3) Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна \( 275 \) нм. Чтобы найти значение запирающего напряжения, мы можем использовать формулу \( E = hf \), где \( E \) - запирающее напряжение, \( h \) - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с) и \( f \) - частота света.

Решение:
\[ E = hf = 6,63 * 10^{-34} Дж \cdot с \cdot \frac{3 * 10^8 м/с}{275 * 10^{-9} м} \]
\[ E \approx 7,23 * 10^{-19} \ Дж \]

4) Чтобы определить частоту света, энергия которого равна \( E \), мы можем использовать формулу \( E = hf \), где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с) и \( f \) - частота света.

Решение:
\[ E = hf \]
\[ f = \frac{E}{h} = \frac{E}{6,63 * 10^{-34} \ Дж \cdot с} \]

Укажите, пожалуйста, значение энергии \( E \), для которой вы хотите определить частоту света, чтобы я смог продолжить решение.