1. Какова наименьшая энергия фотона, при которой возможен фотоэффект для данного металла? (ответ в эВ) 2. Какую работу

Лариса_5950

26

1. Для решения данной задачи, нам необходимо знать значение работы выхода \(W\), которая является характеристикой металла. Величина энергии фотона \(E\) может быть найдена с использованием формулы фотоэффекта:

\[E = W + KE\]

Где \(KE\) - кинетическая энергия электрона, которая рассчитывается по формуле:

\[KE = \frac{1}{2} m v^2\]

Где \(m\) - масса электрона, \(v\) - его скорость. Для упрощения расчета и обоснования ответа, мы можем считать, что скорость электрона в начальный момент времени равна нулю, так как фотоэффект вызывается только при достаточно большой энергии фотона. Таким образом, \(KE = 0\). Следовательно:

\[E = W\]

Таким образом, наименьшая энергия фотона, при которой возможен фотоэффект для данного металла, равна работе выхода электронов из этого металла.

2. Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для расчета энергии фотона:

\[E = \frac{hc}{\lambda}\]

Где \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)), и \(\lambda\) - длина волны света (\(350 \, \text{нм} = 350 \times 10^{-9} \, \text{м}\)).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[E = \frac{(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{350 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

Выполняя вычисления, найдем значение энергии фотона:

\[E \approx 1.7943 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Для получения ответа в эВ необходимо разделить на электрон-вольт (эВ) (\(1 \, \text{эВ} = 1.602 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\)):

\[E \approx \frac{1.7943 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{1.602 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ}} \approx 1.12 \, \text{эВ}\]

Ответ: Наименьшая энергия фотона, при которой возможен фотоэффект для данного металла, составляет около 1.12 эВ.