Какова длина волны фиолетового света, которым освещается поверхность металла, при которой задерживаются выбитые светом

Язык

51

При освещении поверхности металла светом происходит фотоэффект, при котором выбиваются электроны из металла. Чтобы понять, какая длина волны фиолетового света задерживает выбитые электроны, нам понадобятся некоторые знания о фотоэффекте и формуле, связывающей энергию световой волны и энергию электронов.

Фотоэффект объясняется тем, что световая волна содержит энергию в виде квантов фотонов. Когда фотон попадает на поверхность металла, его энергия может передаться электрону, и, если энергия фотона достаточно велика, электрон может вылететь из металла.

Энергия фотона связана с его длиной волны \( \lambda \) следующим образом:

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

где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж·с), \( c \) - скорость света (\( 3.0 \times 10^8 \) м/с), \( \lambda \) - длина волны света.

Если энергия фотона, необходимая для выбивания электрона из металла, меньше энергии световой волны, электроны не будут задерживаться и не будут вылетать. Но если энергия фотона превышает необходимую энергию, электроны будут задерживаться.

В данной задаче нам неизвестна энергия, но есть информация о цвете света (фиолетовый) и о том, что электроны задерживаются. Для решения задачи нам понадобится знать минимальную энергию, необходимую для задерживания электрона на поверхности металла.

Минимальная энергия, необходимая для задерживания электрона, зависит от материала, из которого сделана поверхность. Назовем эту энергию \( W \) и назовем ее работой выхода. Работа выхода - это энергия, необходимая для перерыва связи электрона с поверхностью металла.

Теперь, чтобы определить длину волны фиолетового света, которым освещается металл, используем следующую формулу:

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

где \( \lambda \) - длина волны фиолетового света,
\( h \) - постоянная Планка,
\( c \) - скорость света,
\( E \) - минимальная энергия, необходимая для задерживания электрона.

К сожалению, без конкретных данных о работе выхода и нужной энергии, точно ответить на вопрос о длине волны фиолетового света, которым освещается поверхность металла, при которой задерживаются выбитые светом электроны, невозможно. Но вы можете предоставить конкретные значения работ и мы сможем показать вам пошаговое решение для рассчитывания длины волны фиолетового света.