Задача 1: Если свет с частотой ν = 5×1018 Гц падает на пластину, происходит ли фотоэффект? Используя значение работы

  • 39
Задача 1: Если свет с частотой ν = 5×1018 Гц падает на пластину, происходит ли фотоэффект? Используя значение работы выхода Авых = 3.5 × 10-19 Дж, определите минимальную частоту νmin и сравните ее с данной.

Задача 2: При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ = 545 нм = 545×10-9 м, происходит освобождение фотоэлектронов. Как изменится максимальная энергия вылетевших фотоэлектронов, если частота падающего света уменьшится в 2 раза? 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) уменьшится более чем в 2 раза 4) уменьшится менее чем в 2 раза
Як
5
Задача 1:
Для определения возможности фотоэффекта необходимо сравнить частоту света, падающего на пластину, с минимальной частотой \( \nu_{\text{min}} \).

Минимальная частота связана с работой выхода \( A_{\text{вых}} \) следующим образом:
\[
A_{\text{вых}} = h\nu_{\text{min}}
\]
где \( h \) - постоянная Планка.

Таким образом, мы можем найти минимальную частоту с использованием данного значения работы выхода \( A_{\text{вых}} \):
\[
\nu_{\text{min}} = \frac{{A_{\text{вых}}}}{{h}}
\]
Подставляя значения, получаем:
\[
\nu_{\text{min}} = \frac{{3.5 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}}{{6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}}
\]
\[
\nu_{\text{min}} \approx 5.27 \times 10^{14} \, \text{Гц}
\]

Таким образом, чтобы определить, происходит ли фотоэффект, нужно сравнить данную частоту \( \nu \) со значением \( \nu_{\text{min}} \). Если \( \nu \) больше или равна \( \nu_{\text{min}} \), то фотоэффект происходит, если \( \nu \) меньше \( \nu_{\text{min}} \), то фотоэффект не происходит.

Задача 2:
Максимальная энергия фотоэлектронов, вылетевших из катода, связана с длиной волны падающего света следующим образом:
\[
E_{\text{макс}} = h\nu - A_{\text{вых}}
\]
где \( E_{\text{макс}} \) - максимальная энергия, \( h \) - постоянная Планка, \( \nu \) - частота падающего света, \( A_{\text{вых}} \) - работа выхода электрона.

Если мы уменьшим частоту падающего света в 2 раза, новая частота будет: \( \frac{\nu}{2} \).

Подставляя новую частоту в формулу для \( E_{\text{макс}} \), получаем:
\[
E"_{\text{макс}} = h\left(\frac{\nu}{2}\right) - A_{\text{вых}} = \frac{1}{2}(h\nu - 2A_{\text{вых}})
\]

Следовательно, максимальная энергия фотоэлектронов уменьшится в 2 раза.

Ответ: 2) уменьшится в 2 раза.