На металлическую пластину падает монохроматический пучок света с длиной волны 0,5 мкм. Поток фотоэлектронов полностью задерживается напряжением 1 В. Чему равна работа выхода электронов из данного металла?
от

1 Ответ

дано:  
Длина волны света λ = 0,5 мкм = 0,5 * 10^(-6) м.  
Задерживающее напряжение U = 1 В.  
Постоянная Планка h = 6,626 * 10^(-34) Дж·с.  
Скорость света c = 3 * 10^8 м/с.  
1 электронвольт (эВ) = 1,602 * 10^(-19) Дж.

найти:  
Работу выхода W из металла.

решение:  
Сначала найдем энергию фотонов E, используя формулу:

E = h * ν,

где ν = c / λ — частота света.

Сначала найдем частоту ν:

ν = c / λ  
= (3 * 10^8 м/с) / (0,5 * 10^(-6) м)  
= 6 * 10^(14) Гц.

Теперь подставим ν в формулу для E:

E = h * ν  
= (6,626 * 10^(-34) Дж·с) * (6 * 10^(14) Гц)  
≈ 3,976 * 10^(-19) Дж.

Теперь переведем энергию E в эВ:

E_эВ = E / (1,602 * 10^(-19))  
≈ 2,48 эВ.

Работа выхода W из металла определится через максимальную кинетическую энергию K_max, которая равна e * U:

K_max = e * U  
= (1,602 * 10^(-19) Кл) * (1 В)  
= 1,602 * 10^(-19) Дж.

Переведем K_max в эВ:

K_max_эВ = K_max / (1,602 * 10^(-19))  
= 1 эВ.

Теперь найдем работу выхода W:

W = E - K_max  
= 2,48 эВ - 1 эВ  
= 1,48 эВ.

ответ:  
Работа выхода электронов из данного металла равна 1,48 эВ.
от