№ 1. Які фотони мають енергію, що використовується при фотосинтезі в зелених листках рослин з червоним світлом довжиною

Pushistik

18

№ 1. Фотоны, чья энергия используется при фотосинтезе в зеленых листьях растений, соответствуют красному свету с длиной волны 680 нм. Чтобы понять, почему листья имеют зеленый цвет, нам нужно разобраться с поглощением света. В листьях растений присутствуют пигменты, называемые хлорофиллами. Они абсорбируют свет и используют его энергию для проведения фотосинтеза. Хлорофиллы эффективно поглощают свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм, но максимальным абсорбцией обладают в видимом диапазоне длин волн, в основном красном и синем. Растения поглощают энергию от света с помощью хлорофилла, а зеленый цвет листьев вызван тем, что большая часть зеленого света отражается и не абсорбируется хлорофиллами.

№ 2. Освещение ртути видимым светом не вызовет фотоэффект, если работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ (электрон-вольт). Фотоэффект возникает, когда фотоны света с достаточной энергией попадают на поверхность материала и выбивают электроны из атомов или молекул. Для того чтобы фотоэффект произошел, энергия фотонов должна быть не меньше работы выхода. В данном случае, если энергия падающих фотонов меньше 4,53 эВ, то фотоэффект не будет происходить.

№ 3. Червона граница фотоэффекта для платины составляет около 2,2 эВ. Граница фотоэффекта - это минимальная энергия фотонов, которая должна быть поглощена материалом для вызова фотоэффекта. Если энергия фотонов меньше границы фотоэффекта, фотоэффект не происходит.

№ 4. Максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона, зависит от энергии фотонов и работы выхода. Формула, связывающая эти величины, имеет вид:

\[E = W + \frac{{p^2}}{2m}\]

где \(E\) - энергия фотонов, \(W\) - работа выхода, \(p\) - импульс электрона, \(m\) - его масса.

Если энергия фотонов равна 5 эВ, а работа выхода равна 4,5 эВ, мы можем решить эту формулу для \(p\), чтобы найти максимальный импульс:

\[\frac{{p^2}}{2m} = 5 - 4.5\]
\[p^2 = 2m \times 0.5\]
\[p = \sqrt{m}\]

Таким образом, максимальный импульс передается поверхности металла при вылете каждого электрона равен корню из массы электрона.

№ 5. Работа выхода (или потенциал выхода) - это минимальная энергия, необходимая для выхода электрона из материала. Она измеряется в электрон-вольтах (эВ). Для каждого материала она может быть разной. Например, если работа выхода равна 4,53 эВ, это означает, что электрону нужно получить минимум 4,53 эВ энергии, чтобы покинуть материал. Работа выхода зависит от физических свойств материала, таких как его структура и химический состав.