Какое будет значение запирающего напряжения для электронов, если свет с длиной волны 330нм освещает металл, у которого

Bublik

45

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу фотоэффекта:

\[E = hf\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света.

Для начала, нам нужно найти энергию фотона, используя формулу:

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

где \(c\) - скорость света, \(\lambda\) - длина волны света.

Дано, что длина волны света равна 330 нм. Подставим эту информацию в формулу:

\[E = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{330 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

После вычислений получим:

\[E = 2 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь, чтобы найти запирающее напряжение, мы должны вычесть энергию фотонов, соответствующих красной границе фотоэффекта (620 нм), из энергии фотонов света длиной волны 330 нм:

\[V = \frac{\Delta E}{e}\]

где \(V\) - запирающее напряжение, \(\Delta E\) - разница в энергии фотонов, \(e\) - заряд электрона.

Вычислим разницу в энергии фотонов:

\[\Delta E = E_{620} - E_{330}\]

\[= \frac{hc}{\lambda_{620}} - \frac{hc}{\lambda_{330}}\]

\[= \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{620 \times 10^{-9} \, \text{м}} - \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{330 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

Вычислив это выражение, мы получим:

\[\Delta E = 4,03 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь мы можем найти запирающее напряжение, разделив разницу в энергии фотонов на заряд электрона:

\[V = \frac{\Delta E}{e}\]

\[= \frac{4,03 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}\]

После вычислений получим:

\[V \approx 2,52 \, \text{В}\]

Таким образом, значение запирающего напряжения для электронов будет около 2,52 В.