Каково значение работы выхода электрона из металла, если свет с длиной волны 4,125 • 10~7 м вызывает фототок, который

Letuchiy_Piranya

29

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать ряд формул и основные понятия в физике.

Первое, что нам необходимо сделать, - это найти частоту света, поскольку работа выхода электрона зависит от энергии фотонов света, который вызывает фотоэффект. Связь между длиной волны и частотой света задается формулой:

\[ c = \lambda \cdot f \]

где \( c \) - скорость света (приблизительно равная \( 3 \cdot 10^8 \) м/с), \( \lambda \) - длина волны света, а \( f \) - частота света.

Подставляя данную нам длину волны света \( 4,125 \cdot 10^{-7} \) м в формулу, получаем:

\[ 3 \cdot 10^8 = 4,125 \cdot 10^{-7} \cdot f \]

Решая уравнение относительно частоты света \( f \), получаем:

\[ f = \frac{3 \cdot 10^8}{4,125 \cdot 10^{-7}} \approx 7,27 \cdot 10^{14} \, \text{Гц} \]

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления энергии фотона света:

\[ E = h \cdot f \]

где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (\( 6,626 \cdot 10^{-34} \) Дж \(\cdot\) с), \( f \) - частота света.

Подставляя значение частоты, мы получаем:

\[ E = 6,626 \cdot 10^{-34} \cdot 7,27 \cdot 10^{14} \approx 4,81 \cdot 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем найти значение работы выхода электрона, используя формулу:

\[ W_0 = E - e \cdot U \]

где \( W_0 \) - работа выхода электрона, \( E \) - энергия фотона, \( e \) - заряд электрона (\( 1,6 \cdot 10^{-19} \) Кл), \( U \) - задерживающая разность потенциалов.

Подставляя данные значения в формулу, получаем:

\[ W_0 = 4,81 \cdot 10^{-19} - 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 1 = 3,21 \cdot 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Таким образом, значение работы выхода электрона равно \( 3,21 \cdot 10^{-19} \) Дж.

Ответ: Значение работы выхода электрона составляет \( 3,21 \cdot 10^{-19} \) Дж.