Какое будет значение работы выхода из этого металла, если запирающее напряжение составит 5,1В после увеличения частоты

Kedr

10

Для решения этой задачи нам понадобятся два физических закона: закон эффекта фотоэлектрического эффекта и формула для работы выхода.

Закон эффекта фотоэлектрического эффекта утверждает, что кинетическая энергия электрона, вылетающего из металла, пропорциональна частоте света:

\[E_k = h \cdot \nu - W\]

где \(E_k\) - кинетическая энергия электрона, \(h\) - постоянная Планка, \(\nu\) - частота света, \(W\) - работа выхода.

Формула для работы выхода:

\[W = e \cdot U\]

где \(W\) - работа выхода, \(e\) - заряд элементарного электрона (\(1,6 \cdot 10^{-19}\) Кл), \(U\) - запирающее напряжение.

Мы можем использовать эти две формулы для нахождения работы выхода в новой ситуации.

Сначала найдем значение работы выхода в начальной ситуации, когда частота света равна 1,6 В. Подставим известные значения в формулу:

\[W_1 = e \cdot U_1 = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 1,6 = 2,56 \cdot 10^{-19}\] Кл

Теперь найдем значение работы выхода в новой ситуации, когда частота света увеличилась в 2 раза. Подставим известные значения в формулу:

\[W_2 = e \cdot U_2 = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 5,1 = 8,16 \cdot 10^{-19}\] Кл

Ответ: значение работы выхода из металла будет равно 8,16 * \(10^{-19}\) Кл после увеличения частоты света в 2 раза по сравнению с начальной ситуацией, когда оно равнялось 1,6 В.

Обоснование ответа:
При увеличении частоты света в 2 раза мы увеличиваем энергию фотонов в 2 раза, что приводит к более энергичному выбиванию электронов из металла. Значение работы выхода пропорционально энергии входящих фотонов, поэтому при увеличении частоты света работа выхода также увеличивается.