дано:
- длина волны λ = 0,14 мкм = 0,14 · 10^(-6) м
- работа выхода A = 5,3 эВ
найти: максимальный потенциал U_max, до которого может зарядиться платиновый шарик
решение:
1. Сначала найдем энергию фотона E, используя формулу:
E = h * c / λ, где h — постоянная Планка (h ≈ 6,63 · 10^(-34) Дж·с) и c — скорость света (c ≈ 3 · 10^8 м/с).
2. Рассчитаем энергию фотона E:
E = (6,63 · 10^(-34) Дж·с * 3 · 10^8 м/с) / (0,14 · 10^(-6) м).
3. Выполним вычисления:
E = (1,989 · 10^(-25) Дж·м) / (0,14 · 10^(-6) м)
E ≈ 1,419 · 10^(-19) Дж.
4. Переведем энергию фотона в электронвольты:
1 эВ = 1,6 · 10^(-19) Дж, значит:
E ≈ 1,419 · 10^(-19) Дж / (1,6 · 10^(-19) Дж/эВ) ≈ 0,887 эВ.
5. Найдем максимальную кинетическую энергию K_max фотоэлектронов:
K_max = E - A.
6. Подставим значения:
K_max = 0,887 эВ - 5,3 эВ = -4,413 эВ.
7. Поскольку K_max < 0, это означает, что фотон не имеет достаточной энергии для выбивания электрона из платины, и платиновый шарик не сможет зарядиться.
8. Если бы K_max было положительным, максимальный потенциал U_max можно было бы найти по формуле:
U_max = K_max / e, где e = 1,6 · 10^(-19) Кл (заряд электрона).
Однако так как K_max < 0, максимум потенциала равен нулю, потому что нет возможности выбить электроны.
ответ: платиновый шарик не может зарядиться при облучении светом с длиной волны 0,14 мкм, так как K_max < 0.