Question

Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соответствует длине волны 6,6*10^-7 м, фотоэффект вызван квантом с длиной волны 1,8*10^-5 см? Постоянная Планка 6,626*10^-34 Дж*с, заряд электрона 1,6*10^-19 Кл, масса электрона 9*10^-31 кг.
Определить:
1) энергию кванта, вызвавшего фотоэффект
2) работу выхода
3) запирающее напряжение
4) скорость фотоэлектрона

Answer 1

Дано:
λ = 6,6*10^-7 м
λф = 1,8*10^-5 м
h = 6,626*10^-34 Дж*с
e = 1,6*10^-19 Кл
m = 9*10^-31 кг

1) Найти энергию кванта:
E = hc/λ
E = (6,626*10^-34 * 3*10^8) / 6,6*10^-7
E = 3,02*10^-19 Дж

2) Найти работу выхода:
Фотоэнергия = работа выхода + кинетическая энергия фотоэлектрона
W = h*f - Φ
Φ = h*f - W
Φ = 3,02*10^-19 - 1,8*10^-19
Φ = 1,22*10^-19 Дж

3) Найти запирающее напряжение:
U = h*f/e
U = 3,02*10^-19 / 1,6*10^-19
U = 1,888 В

4) Найти скорость фотоэлектрона:
Кинетическая энергия фотоэлектрона = энергия кванта - работа выхода
1/2 * m * v^2 = 3,02*10^-19 - 1,8*10^-19
1/2 * 9*10^-31 * v^2 = 1,22*10^-19
v^2 = 2,44*10^12
v = √(2,44*10^12) = 1,56*10^6 м/с

Ответ:
1) Энергия кванта: 3,02*10^-19 Дж
2) Работа выхода: 1,22*10^-19 Дж
3) Запирающее напряжение: 1,888 В
4) Скорость фотоэлектрона: 1,56*10^6 м/с