Дано:
Длина волны света λ = 0.413 мкм = 0.413 × 10^-6 м.
Разность потенциалов U = 1 В.
Найти:
Работу выхода (работу, необходимую для выхода фотоэлектрона из поверхности металла).
Решение:
Энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
E = hc/λ,
где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны.
Работа выхода (φ) связана с энергией фотона и разностью потенциалов следующим образом:
E = φ + eU,
где e - элементарный заряд.
Выразим работу выхода:
φ = E - eU.
Подставим известные значения и произведем арифметические операции:
φ = (6.63 × 10^-34 Дж·с × 3 × 10^8 м/с) / (0.413 × 10^-6 м) - (1.6 × 10^-19 Кл × 1 В).
Упростим выражение:
φ ≈ 4.809 × 10^-19 Дж - 1.6 × 10^-19 Дж.
Ответ:
Работа выхода, необходимая для выхода фотоэлектрона из поверхности металла, составляет примерно 3.209 × 10^-19 Дж.