1) Красная граница фотоэффекта для меди 282нм. Определить работу выхода электронов из меди.
2)Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием облучения, имеющего длину волны 450 нм.? Работа выхода электронов для цинка 4,2 эВ.
3)Красная граница фотоэффекта для некоторого металла 220нм. Какова масса фотона, вызывающего фотоэффект.
4)Определить энергию фотонов, соответствующих наибольшим длинным 760нм. видимым частям спектра.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Работа выхода для меди можно определить по формуле:

E = h * c / λ - φ

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.63 10^-34 Джс), c - скорость света (3 10^8 м/с), λ - длина волны (282 нм = 282 10^-9 м), φ - работа выхода электронов из меди.

Решаем уравнение:

E = (6.63 10^-34 3 10^8) / (282 10^-9) - φ
E = 7.02 * 10^-19 - φ

Красная граница фотоэффекта достигается когда энергия фотона равна работе выхода, то есть E = φ.

Подставляем данные:

7.02 10^-19 - φ = φ
2φ = 7.02 10^-19
φ = 3.51 * 10^-19 Дж

2) Для цинка:

E = h c / λ - φ
E = (6.63 10^-34 3 10^8) / (450 10^-9) - 4.2
E = 4.38 10^-19 - 4.2

Красная граница фотоэффекта для цинка будет:

4.38 10^-19 - φ = 4.2
φ = 4.38 10^-19 - 4.2
φ = 0.18 10^-19 Дж = 1.8 10^-20 Дж

Так как работа выхода для цинка (4.2 эВ = 6.72 10^-19 Дж) больше, чем энергия фотона (1.8 10^-20 Дж), то фотоэффект в цинке не возникнет.

3) Масса фотона можно определить по формуле:

E = m * c^2 - φ

где m - масса фотона.

Поскольку красная граница фотоэффекта достигается при энергии фотона равной работе выхода, то E = φ.

Подставляем данные:

m c^2 = 220 10^-9 1.24 10^3
m = 7.06 * 10^-36 кг

4) Для определения энергии фотонов, соответствующих длине волны в 760 нм (760 * 10^-9 м), используем формулу:

E = h c / λ
E = (6.63 10^-34 3 10^8) / (760 * 10^-9)

Решаем уравнение:

E = 2.61 * 10^-19 Дж

Таким образом, энергия фотонов соответствующих наибольшим длинным 760 нм. видимым частям спектра равна 2.61 * 10^-19 Дж.