Какова работа выхода электронов из металла, если на металлическую пластинку направлен пучок ультрафиолетовых лучей

Ледяная_Сказка_3314

9

Давайте начнем с основ и объясним, что такое работа выхода. Работа выхода, обозначаемая \(W\), представляет собой минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из поверхности материала. Другими словами, это количество энергии, которое электрон должен получить, чтобы преодолеть энергетический барьер и покинуть поверхность материала.

В данной задаче у нас есть металлическая пластинка, на которую направлен пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны 0,2 мкм. Нам нужно найти работу выхода электронов из этой пластинки.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу фотоэффекта, которая связывает энергию фотона, длину волны и работу выхода. Формула имеет вид:

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

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(c\) - скорость света, а \(\lambda\) - длина волны.

Мы знаем, что энергия фотона равна работе выхода:

\[E = W\]

Теперь мы можем объединить оба уравнения, чтобы найти работу выхода:

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

Давайте подставим значения в эту формулу. Постоянная Планка \(h\) равна \(6,62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с. Скорость света \(c\) равна \(2,998 \times 10^8\) м/с. Длина волны \(\lambda\) равна \(0,2\) мкм, что можно перевести в метры, умножив на \(10^{-6}\):

\[\lambda = 0,2 \times 10^{-6} = 2 \times 10^{-7}\ м\]

Теперь мы можем подставить значения в формулу:

\[W = \frac{{(6,62607015 \times 10^{-34}\ Дж·с) \times (2,998 \times 10^8\ м/с)}}{{2 \times 10^{-7}\ м}}\]

После вычислений получаем:

\[W \approx 9,94 \times 10^{-19}\ Дж\]

Таким образом, работа выхода электронов из этой пластинки примерно равна \(9,94 \times 10^{-19}\) Дж.

Надеюсь, это пошаговое объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!