Какова разность потенциалов, препятствующая вырыванию фотоэлектронов с поверхности калия (работа выхода = 2 эВ), когда

Белка

18

Конечно! Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

\[E = \phi + hf\]

Где:
\(E\) - энергия фотона,
\(\phi\) - работа выхода,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
\(f\) - частота света.

В данной задаче нам известны работа выхода \(\phi = 2 \, \text{эВ}\) и частота света \(f = 9 \times 10^{14} \, \text{Гц}\).

Сначала необходимо перевести работу выхода в джоули, поскольку величины должны быть в одинаковых единицах:

\[2 \, \text{эВ} = 2 \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
\[= 3.2 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь мы можем использовать формулу Эйнштейна для нахождения энергии фотона:

\[E = \phi + hf\]
\[= 3.2 \times 10^{-19} + (6.63 \times 10^{-34}) \times (9 \times 10^{14})\]

Вычисляя это выражение в помощнике, получаем:

\[E \approx 4.749 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь, чтобы найти разность потенциалов, препятствующую вырыванию фотоэлектронов с поверхности калия, мы просто используем найденную энергию фотона:

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

Где \(V\) - разность потенциалов,
\(e\) - элементарный заряд (\(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)).

Вычисляя это выражение в помощнике, получаем:

\[V \approx \frac{4.749 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}}\]

\[\approx 2.96875\]

Таким образом, разность потенциалов, препятствующая вырыванию фотоэлектронов с поверхности калия при освещении светом с частотой \(9 \times 10^{14}\), составляет около \(2.97\) вольт.