Каково значение работы выхода электронов при задерживающей разности потенциалов 3В, если длина волны падающего света

Elisey_4072

3

Чтобы найти значение работы выхода электронов при задерживающей разности потенциалов 3В и известной длине волны падающего света, мы можем воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта:

\[E = hv - \phi\]

где \(E\) - энергия фотона света, \(h\) - постоянная Планка, \(v\) - частота света, \(\phi\) - работа выхода электронов.

Для нашей задачи нам нужно найти значение работы выхода электронов (\(\phi\)), поэтому нам нужно выразить \(\phi\) из этой формулы.

Частота света (\(v\)) связана с длиной волны (\(\lambda\)) следующим образом:

\[v = \frac{c}{\lambda}\]

где \(c\) - скорость света, приближенно равная \(3 \times 10^8\) м/с.

Давайте решим задачу шаг за шагом:

1. Найдем частоту света \(v\). Воспользуемся формулой \(v = \frac{c}{\lambda}\):
\[
v = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{0,165 \times 10^{-6} \, \text{м}}
\]
\[
v \approx 1,82 \times 10^{15} \, \text{Гц}
\]

2. Теперь мы можем найти энергию фотона \(E\) с использованием формулы \(E = hv\). Постоянная Планка (\(h\)) равна \(6,63 \times 10^{-34}\) Дж·с:
\[
E = 6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с} \times 1,82 \times 10^{15} \, \text{Гц}
\]
\[
E \approx 1,21 \times 10^{-18} \, \text{Дж}
\]

3. Теперь, чтобы найти значение работы выхода электронов (\(\phi\)), мы должны вычесть разность потенциалов (\(3 \, \text{В}\)) из энергии фотона:
\[
\phi = E - \text{разность потенциалов}
\]
\[
\phi = 1,21 \times 10^{-18} \, \text{Дж} - 3 \, \text{В}
\]

4. Разность потенциалов выражена в вольтах, поэтому нам нужно преобразовать вольты в джоули. Один электрон-вольт (eV) равен \(1,6 \times 10^{-19}\) джоулей:
\[
\phi = 1,21 \times 10^{-18} \, \text{Дж} - 3 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/В}
\]
\[
\phi \approx 1,07 \times 10^{-18} \, \text{Дж}
\]

Таким образом, значение работы выхода электронов (\(\phi\)) составляет приблизительно \(1,07 \times 10^{-18}\) Дж.