1) Какую наименьшую разность потенциалов необходимо применить, чтобы прекратить фототок в цезии, который освещается

  • 18
1) Какую наименьшую разность потенциалов необходимо применить, чтобы прекратить фототок в цезии, который освещается монохроматическим светом с длиной волны 486 нм? Ответ: 0,68 В.

2) Какую температуру должно иметь абсолютно черное тело, чтобы потери энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту составляли 0,55 Дж? Ответ: 200 К. Необходимо полное решение, с подробными пояснениями. Отображение схемы приветствуется.
Kosmicheskaya_Charodeyka
56
1) Для того чтобы прекратить фототок в цезии, необходимо применить напряжение равное или больше потенциала фотосъемки цезия. Для определения этого значения воспользуемся формулой Эйнштейна для фотоэффекта:

eV=hcλ

где e - заряд электрона (1,6×1019Кл), V - разность потенциалов, h - постоянная Планка (6,626×1034Джс), c - скорость света (3×108м/с), λ - длина волны монохроматического света (486×109м).

Подставляем известные значения в формулу:

V=(6,626×1034Джс)×(3×108м/с)(1,6×1019Кл)×(486×109м)

V0,68В

Таким образом, наименьшая разность потенциалов, которую необходимо применить, чтобы прекратить фототок в цезии при освещении светом с длиной волны 486 нм, равна 0,68 В.

2) Для определения температуры абсолютно черного тела, обеспечивающей потери энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту в размере 0,55 Дж, воспользуемся законом Стефана-Больцмана:

P=σAT4

где P - мощность излучения черного тела (ватт), σ - постоянная Стефана-Больцмана (5,67×108Вт/(м2К4)), A - площадь поверхности черного тела (м2), T - температура черного тела (К).

Переведем 1 см² в м²: A=0,0001м2.

Теперь можем выразить мощность излучения:

P=0,55Дж60с=0,00917Вт

Теперь найдем температуру черного тела:

T=PσA4=0,00917Вт(5,67×108Вт/(м2К4))×(0,0001м2)4

T200К

Таким образом, абсолютно черное тело должно иметь температуру около 200 К, чтобы его потери энергии вследствие излучения с одного квадратного сантиметра поверхности земли за минуту составляли 0,55 Дж.