Які значення відповідають наступним фізичним величинам, пов язаним з фотоефектом, якому піддається катод фотоелемента

Солнечный_День

62

1) Червона межа фотоефекту связана с минимальной частотой света, которая может вызвать выход электронов из катода фотоэлемента. Эта минимальная частота света определяется по формуле \( f = \frac{{E}}{{h}} \), где \( f \) - частота света, \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (\( 6,62607015 \times 10^{-34} \) Дж·с).

Для определения минимальной частоты, необходимой для фотоэффекта, используется формула \( E = eV \), где \( E \) - энергия фотона, \( e \) - элементарный заряд (\( 1,602176634 \times 10^{-19} \) Кл), \( V \) - потенциал фотоэлектрона.

Подставляя значения, получаем:
\( E = eV = (1,602176634 \times 10^{-19} Кл)(1 эВ) = 1,602176634 \times 10^{-19} Дж \)

Теперь, используя формулу \( f = \frac{{E}}{{h}} \), мы можем определить минимальную частоту света:
\( f = \frac{{1,602176634 \times 10^{-19} Дж}}{{6,62607015 \times 10^{-34} Дж·с}} \approx 2,42 \times 10^{14} Гц \)

Ответ: Червона межа фотоефекту - 2,42 * 10^14 Гц.

2) Для определения частоты випромінювання, яке падає на катод необхідно використати рівняння хвилі: \( E = h \cdot f \), де \( E \) - енергія кванту світла, \( h \) - стала Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж·с), \( f \) - частота світла.

Підставивши значення, отримуємо:
\( E = 1 \) эВ \( = 1.602176634 \times 10^{-19} \) Дж,
\( h = 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж·с.

Отже, з рівняння хвилі \( E = h \cdot f \) вносимо значення:
\( 1.602176634 \times 10^{-19} = 6.62607015 \times 10^{-34} \cdot f \).

Розв"язуємо рівняння щодо \( f \):
\( f = \frac{{1.602176634 \times 10^{-19}}}{{6.62607015 \times 10^{-34}}} \approx 2.42 \times 10^{14} \) Гц.

Відповідь: Частота випромінювання, що падає на катод - 2,42 * 10^14 Гц.

3) Максимальна кінетична енергія вибитих електронів може бути визначена за допомогою рівняння енергії фотона: \( E = eV \), де \( E \) - енергія фотона, \( e \) - елементарний заряд (\( 1.602176634 \times 10^{-19} \) Кл), \( V \) - потенціал фотоелемента.

Підставимо відомі значення:
\( E = e \cdot V = (1.602176634 \times 10^{-19} Кл)(1 эВ) = 1.602176634 \times 10^{-19} Дж \).

Отже, максимальна кінетична енергія вибитих електронів дорівнює \( 1.602176634 \times 10^{-19} \) Дж.

Відповідь: Максимальна кінетична енергія вибитих електронів - \( 1.602176634 \times 10^{-19} \) Дж.

Таким чином, відповідно до варіантів, правильні відповіді є:
1) в) 2,42 * 10^14 Гц
2) г) \( 1.602176634 \times 10^{-19} \) Дж