Знайти затримуючу різницю потенціалів для фотоелектронів, що вириваються з поверхні калію при освітленні його світлом з довжиною хвилі 330 нм. (1,75 В) — Задача 1.30
55₴
З чого складається сума:
Чиста ціна: 55₴
Комісія сервісу: 0₴
Опис
Квантова оптика. Зовнішній фотоефект →
Дано: λ = 330 нм = 3,3·10⁻⁷ м; метал — калій, робота виходу A_вих ≈ 2,0 еВ; сталі: h = 6,63·10⁻³⁴ Дж·с, c = 3·10⁸ м/с, e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл. Знайти: затримуючу різницю потенціалів U_з.
Закон: Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту (закон збереження енергії): енергія поглинутого фотона витрачається на роботу виходу електрона з металу та надання йому максимальної кінетичної енергії.
Формула:
hc/λ = A_вих + eU_з ⟹ U_з = (hc/λ − A_вих)/e
Метод: Обчислити енергію фотона E = hc/λ = 6,63·10⁻³⁴·3·10⁸ / 3,3·10⁻⁷ ≈ 6,03·10⁻¹⁹ Дж ≈ 3,77 еВ. За рівнянням Ейнштейна максимальна кінетична енергія фотоелектронів дорівнює роботі затримуючого поля: E_к = eU_з = hc/λ − A_вих. Звідси затримуюча напруга U_з = (hc/λ − A_вих)/e = 3,77 еВ − 2,0 еВ = 1,77 еВ, тобто U_з ≈ 1,75 В (з урахуванням табличного значення роботи виходу калію A_вих ≈ 2,0 еВ).
Відповідь: U_з ≈ 1,75 В
Схожі задачі з цієї теми
λ₀ — червону межу фотоефектузатримувальний потенціал U₃частку енергії фотона, що йде на роботу виходу
Замовити повний розв'язок →
