Вопрос школьника
Определите красную границу фотоэффекта для металла, если яри облучении его светом с длиной волны 450 нм максимальная кинетическая энергия электронов равна 3,5 * 10^-19 Дж.
Ответ от учителя
Фотоэффект — это явление, при котором электроны, находящиеся на поверхности металла, вырываются из него под действием света. Для того чтобы произошел фотоэффект, энергия фотона должна быть достаточной для того, чтобы преодолеть работу выхода электронов из металла.
Красная граница фотоэффекта для металла — это минимальная длина волны света, при которой происходит фотоэффект. Она определяется по формуле:
λ = hc/Φ,
где λ — длина волны света, h — постоянная Планка, c — скорость света, Φ — работа выхода электронов из металла.
Для того, чтобы найти красную границу фотоэффекта для металла, необходимо найти работу выхода электронов из металла. Для этого воспользуемся формулой:
Kmax = hf — Φ,
где Kmax — максимальная кинетическая энергия электронов, f — частота света.
Переведем длину волны света в частоту:
f = c/λ = 3*10^8 м/с / 450*10^-9 м = 6,67*10^14 Гц.
Подставим известные значения в формулу для Kmax:
Kmax = hf — Φ,
3,5*10^-19 Дж = 6,63*10^-34 Дж*с * 6,67*10^14 Гц — Φ,
Φ = 4,08*10^-19 Дж.
Теперь можем найти красную границу фотоэффекта для металла:
λ = hc/Φ = 6,63*10^-34 Дж*с * 3*10^8 м/с / 4,08*10^-19 Дж = 5,11*10^-7 м = 511 нм.
Таким образом, красная граница фотоэффекта для металла при облучении его светом с длиной волны 450 нм равна 511 нм.
