Каково значение запирающего напряжения для фотоэлектронов, вызванное освещением металла светом с длиной волны

Магическая_Бабочка

1

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу фотоэффекта, которая связывает энергию фотона с запирающим напряжением. Формула имеет следующий вид:

\[ E = hf - \Phi \]

где:
- E - запирающее напряжение,
- h - постоянная Планка (h = 6.63 * 10^(-34) Дж * с),
- f - частота света,
- Φ - работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из металла).

Чтобы найти значение запирающего напряжения, нам нужно знать энергию фотона, связанную с длиной волны света, и работу выхода для данного металла.

В первую очередь, нам необходимо найти энергию фотона, используя следующую формулу:

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

где:
- E - энергия фотона,
- h - постоянная Планка (h = 6.63 * 10^(-34) Дж * с),
- c - скорость света в вакууме (c ≈ 3 * 10^8 м/с),
- λ - длина волны света.

Подставляя известные значения, получаем:

\[ E = \frac{(6.63 * 10^(-34) Дж * с) * (3 * 10^8 м/с)}{330 * 10^(-9) м} \]

Выполняя вычисления, получаем:

\[ E ≈ 6.02 * 10^(-19) Дж \]

Теперь найдем запирающее напряжение, вычитая работу выхода электронов из энергии фотона:

\[ Запирающее \, напряжение = E - \Phi \]

Подставим известные значения:

\[ Запирающее \, напряжение = 6.02 * 10^(-19) Дж - 6.2 * 10^(-5) Дж \]

Выполняя вычисления, получаем:

\[ Запирающее \, напряжение ≈ -6.1994 * 10^(-5) Дж \]

Полученный результат может показаться отрицательным, но это означает, что энергия фотона меньше работе выхода электронов. Значение запирающего напряжения для фотоэлектронов вызванного освещением металла светом с длиной волны 330 нм будет около -6.1994 * 10^(-5) Дж.