1. Фотоэлементке түсетін жарық сəулесінің жиілігін екі есеіткенде тежеуші кернелерге қанша есе өзгерту керек?
1. Фотоэлементке түсетін жарық сəулесінің жиілігін екі есеіткенде тежеуші кернелерге қанша есе өзгерту керек? Фотоэлемент материалынан электронның шығу жұмысын енгізу үшін неше кернеден өткізу керек?
2. Е = 3,2*10-17 Дж фотон энергиясын эВ – қа өзгертуіңіз.
3. Металл үшін фотоэффектінің қызыл шекарасы 3*1014 Гц болады. Металге 3*1014 Гц жиіліктегі жарық түсетілгенде шығу жұмысы не болады?
4. Толқын ұзындығы 1 мкм болатын фотонның импульсін табыңыз.
5. Цезийден кинетикалық энергиясы 3,2*10-12 Дж электрон шығады. Егер шығу жұмысы 2,88*10-19 Дж болса, фотоэффекті және шығу жұмысы арасындағы жарық толқынының максималдығы негізінде қанша болады?
2. Е = 3,2*10-17 Дж фотон энергиясын эВ – қа өзгертуіңіз.
3. Металл үшін фотоэффектінің қызыл шекарасы 3*1014 Гц болады. Металге 3*1014 Гц жиіліктегі жарық түсетілгенде шығу жұмысы не болады?
4. Толқын ұзындығы 1 мкм болатын фотонның импульсін табыңыз.
5. Цезийден кинетикалық энергиясы 3,2*10-12 Дж электрон шығады. Егер шығу жұмысы 2,88*10-19 Дж болса, фотоэффекті және шығу жұмысы арасындағы жарық толқынының максималдығы негізінде қанша болады?
Yakobin 16
1. Лучи света, падающие на фотоэлемент, вызывают выход электронов из материала, из которого состоит фотоэлемент. Этот процесс называется фотоэффектом. Для того чтобы изменить интенсивность света, необходимо изменить количество падающих на фотоэлемент фотонов. Количество фотонов прямо пропорционально интенсивности света. Таким образом, чтобы увеличить количество вылетающих электронов на фотоэлементе в два раза, необходимо увеличить количество падающих на него фотонов также в два раза.2. Фотоэнергия фотона можно выразить в электрон-вольтах (эВ). Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:
\[E_{\text{эВ}} = \frac{{E_{\text{Дж}}}}{{1,6 \times 10^{-19}}}\]
где \(E_{\text{эВ}}\) - фотоэнергия фотона в эВ,
\(E_{\text{Дж}}\) - фотоэнергия фотона в джоулях.
Подставим данное значение фотоэнергии фотона в формулу:
\[E_{\text{эВ}} = \frac{{3,2 \times 10^{-17}}}{{1,6 \times 10^{-19}}} = 20 \, \text{эВ}\]
Таким образом, фотоэнергия фотона равна 20 эВ.
3. Чтобы определить энергию выбывших электронов, необходимо воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта:
\[E = h \times \nu\]
где \(E\) - энергия фотона (фотоэнергия),
\(h\) - постоянная Планка (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \times \text{с}),
\(\nu\) - частота света.
Подставим известные значения в формулу:
\[E = 6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \times \text{с} \times 3 \times 10^{14} \, \text{Гц} = 1,989 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
Таким образом, энергия вылетающих электронов составляет 1,989 x 10^(-19) Дж.
4. Импульс фотона можно рассчитать с помощью следующей формулы:
\[p = \frac{E}{c}\]
где \(p\) - импульс фотона,
\(E\) - энергия фотона,
\(c\) - скорость света (3 x 10^8 м/с).
Подставим известные значения в формулу:
\[p = \frac{1,989 \times 10^{-19}}{3 \times 10^8} = 6,63 \times 10^{-28} \, \text{кг} \, \text{м/с}\]
Таким образом, импульс фотона равен 6,63 x 10^(-28) кг м/с.
5. Чтобы найти фотоэнергию фотона, необходимо воспользоваться формулой:
\[E = K + W\]
где \(E\) - энергия фотона,
\(K\) - кинетическая энергия вылетевшего электрона,
\(W\) - работа выхода электрона из металла.
Таким образом, фотоэнергия фотона равна сумме кинетической энергии вылетевшего электрона и работы выхода электрона из металла.
Подставим известные значения в формулу:
\[3,2 \times 10^{-12} = K + 2,88 \times 10^{-19}\]
Выразим \(K\):
\[K = 3,2 \times 10^{-12} - 2,88 \times 10^{-19} = 3,19712 \times 10^{-12}\]
Таким образом, кинетическая энергия вылетевшего электрона составляет 3,19712 x 10^(-12) Дж.