Каково значение запирающего потенциала, если вольфрам облучается фотонами массой 1,2х10-35кг и имеется красная граница

Весенний_Дождь

37

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулу для расчета запирающего потенциала в фотоэффекте. Запирающий потенциал (V) связан с энергией фотона (E) по следующему уравнению:

\[E = hf\]

где \(h\) - постоянная Планка (\(h = 6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), а \(f\) - частота фотона.

Также мы можем использовать формулу для связи частоты фотона с его длиной волны:

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

где \(c\) - скорость света (\(c \approx 3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)), а \(\lambda\) - длина волны.

В данной задаче у нас имеется красная граница фотоэффекта, что означает наличие фотонов с наименьшей энергией. Эти фотоны имеют наибольшую длину волны (\(\lambda_{\text{гр}} = 275 \, \text{нм}\) или \(2,75 \times 10^{-7} \, \text{м}\)).

Для начала, найдем частоту \(f_{\text{гр}}\) фотона с красной границей:

\[f_{\text{гр}} = \frac{c}{\lambda_{\text{гр}}} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{2,75 \times 10^{-7} \, \text{м}}\]

Рассчитаем частоту:

\[f_{\text{гр}} \approx 1,09 \times 10^{15} \, \text{Гц}\]

Теперь мы можем найти энергию (\(E_{\text{гр}}\)) этого фотона с использованием формулы \(E = hf\):

\[E_{\text{гр}} = h \cdot f_{\text{гр}} = 6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \times 1,09 \times 10^{15} \, \text{Гц}\]

Рассчитаем энергию:

\[E_{\text{гр}} \approx 7,22 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь, чтобы найти значение запирающего потенциала (\(V\)), мы можем использовать формулу:

\[V = \frac{E_{\text{гр}}}{e}\]

где \(e\) - элементарный заряд (\(e \approx 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)).

Рассчитаем значение запирающего потенциала:

\[V = \frac{7,22 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}\]

\[V \approx 4,51 \, \text{В}\]

Таким образом, значение запирающего потенциала для вольфрама при облучении фотонами с красной границей фотоэффекта составляет около 4,51 В.