Варіант №2 Завдання N1. Чи спостерігатиметься фотоефект, якщо на золото попадатимуть світлові промені З з довжиною
Варіант №2 Завдання N1. Чи спостерігатиметься фотоефект, якщо на золото попадатимуть світлові промені З з довжиною хвилі від 4,5 до 10-1 м? Енергія виходу електронів з золота дорівнює 4,3 еВ. Завдання № 2. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, які вибиті з поверхні срібла світлом з довжиною хвилі 2 = 0,155 мкм. Завдання №3. Визначити довжину хвилі світла, яким освітлюють поверхню металу, коли кінетична енергія фотоелектронів становить W = 4,5 * 10-19 Дж, а енергія виходу електрона з металу А = 3,3 * 10-19 Дж.
Японка_9184 68
Завдання 1. Чи спостерігатиметься фотоефект, якщо на золото попадатимуть світлові промені З з довжиною хвилі від 4,5 до 10-1 м?Фотоефект - це явище, коли електрони вибувають з поверхні металу при опроміненні його світлом. Щоб визначити, чи спостерігатиметься фотоефект на поверхні золота, потрібно з"ясувати, чи досягає енергія світлових променів значення, необхідного для відштовхування електронів з цієї поверхні.
Енергія фотона світлового променя визначається за формулою:
\[E = hf\]
де E - енергія фотона, h - стала Планка, f - частота світла.
Щоб визначити довжину хвилі світла, потрібно використати співвідношення:
\[c = \lambda f\]
де c - швидкість світла, \(\lambda\) - довжина хвилі, f - частота світла.
Для спостереження фотоефекту, енергія фотона mає бути не менше енергії виходу електрона з металу. Тобто:
\[E \geq \Phi\]
де \(\Phi\) - енергія виходу електрона.
В нашому випадку, енергія виходу електрона з золота дорівнює 4,3 еВ. Щоб перевести це значення в джоулі, використаємо співвідношення:
\[1 \, \text{еВ} = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
Отже, \(\Phi = 4,3 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\).
Для визначення, чи спостерігатиметься фотоефект, перевіримо, чи енергія фотонів потрапляє в зазначений діапазон. Мінімальна довжина хвилі в світових променях дорівнює 4,5 м, що відповідає найбільшій частоті.
Щоб визначити максимальну енергію фотона, використаємо формулу:
\[E_{\text{max}} = hf_{\text{min}}\]
де \(f_{\text{min}}\) - мінімальна частота.
Потім використовуємо раніше наведене співвідношення для визначення максимальної довжини хвилі:
\[c = \lambda_{\text{max}} f_{\text{min}}\]
Об"єднавши ці дві формули, ми можемо знайти значення максимальної довжини хвилі:
\[\lambda_{\text{max}} = \frac{c}{f_{\text{min}}}\]
Тепер ми можемо використати це значення для відповіді на поставлене питання. Підставимо значення швидкості світла \(c = 3 \times 10^8 \, \text{м/с}\) і мінімальної частоти \(f_{\text{min}}\) у формулу для довжини хвилі:
\[\lambda_{\text{max}} = \frac{3 \times 10^8}{f_{\text{min}}}\]
Таким чином, фотоефект буде спостерігатися, якщо максимальна довжина хвилі світлових променів не перевищує розраховане значення.