Яке значення сталої Планка було визначено під час експерименту, при якому фотоелемент був освітлений фіолетовим світлом

Lyalya

20

Для розв"язання цієї задачі ми можемо скористатися формулою Ейнштейна для фотоефекту:

\[E = hf\]

де \(E\) - енергія фотону, \(h\) - стала Планка, \(f\) - частота світла.

За умовою ми маємо дві ситуації: фотоелемент був освітлений фіолетовим світлом з частотою 750 ТГц, і запірна напруга становила 2 В, і, при освітленні червоним світлом з частотою 390 ТГц, запірна напруга була вчетверо меншою.

Отже, ми можемо записати дві рівності:

\[E_1 = hf_1\]
\[E_2 = hf_2\]

де \(E_1\) - енергія фотону фіолетового світла, \(h\) - стала Планка, \(f_1\) - частота фіолетового світла, \(E_2\) - енергія фотону червоного світла, \(f_2\) - частота червоного світла.

Також за умовою запірна напруга при освітленні червоним світлом вчетверо менша, тобто:

\[E_2 = \frac{E_1}{4}\]

Скористаємось формулою для енергії фотона:

\[E = hf\]

Підставимо це вираз в рівняння:

\[hf_1 = 4hf_2\]

Ми знаємо, що \(f_1 = 750 \cdot 10^{12}\) Гц і \(f_2 = 390 \cdot 10^{12}\) Гц.

Підставимо ці значення:

\[h \cdot 750 \cdot 10^{12} = 4 \cdot h \cdot 390 \cdot 10^{12}\]

Зробимо необхідні спрощення:

\[750 = 4 \cdot 390\]

\[750 = 1560\]

Очевидно, це не є правдою. Отже, у нашому рівнянні є помилка. Скоріше за все, помилка полягає в пропущеному множнику \(10^9\) у значенні частот. Виправимо це:

\[h \cdot 750 \cdot 10^{9} = 4 \cdot h \cdot 390 \cdot 10^{9}\]

Знову зробимо спрощення:

\[750 = 1560\]

Це також є помилочним результатом. Отже, можна припустити, що нам доведеться виконати додаткові дії або подивитися на усі доступні дані для перевірки.

У цій задачі вказано, що запірна напруга при освітленні червоним світлом вчетверо менша, тому нам слід дізнатися, які значення частоти насправді були використані. Однак, враховуючи цей висновок, можна сказати, що вихідне рівняння не має правильного розв"язку.