Дано:
- Длина волны ультрафиолетовых лучей λ = 240 нм = 240 × 10^-9 м
- Задерживающая разность потенциалов V0 = 3 В
Найти:
- Работу выхода в электрон-вольтах (эВ)
Решение:
1. Найдем энергию фотонов, используя формулу:
E = h × c / λ
где:
- h = 6.626 × 10^-34 Дж·с (постоянная Планка)
- c = 3.0 × 10^8 м/с (скорость света)
- λ = 240 × 10^-9 м (длина волны)
Подставим значения:
E = (6.626 × 10^-34) × (3.0 × 10^8) / (240 × 10^-9)
= 8.26 × 10^-19 Дж
2. Переведем энергию фотонов из джоулей в электрон-вольты. Для этого используем, что 1 эВ = 1.602 × 10^-19 Дж.
Энергия в эВ:
E(эВ) = 8.26 × 10^-19 Дж / 1.602 × 10^-19 Дж/эВ
≈ 5.15 эВ
3. Работу выхода можно найти из уравнения:
W = E - e × V0
где:
- E = 5.15 эВ (энергия фотонов)
- e = 1 (заряд электрона в единицах элемента)
- V0 = 3 В (задерживающая разность потенциалов)
Подставим значения:
W = 5.15 - 3
= 2.15 эВ
Ответ:
Работа выхода составляет 2.15 электрон-вольт.