12. На металлическую пластинку падает свет с длиной волны 4,125 · 10⁻⁷ м. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1 В. Определите работу выхода электрона из металла. Заряд электрона 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл.

Краткая запись:

• Длина волны (λ): 4,125 · 10⁻⁷ м
• Задерживающая разность потенциалов (Uз): 1 В
• Заряд электрона (e): 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл
• Найти: Работу выхода (A) — ?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Находим энергию фотона (E). Энергия фотона связана с длиной волны формулой: \( E = \frac{hc}{\lambda} \), где h — постоянная Планка (6,62 · 10⁻³⁴ Дж·с), c — скорость света (3 · 10⁸ м/с).
   \( E = \frac{6,62 · 10^{-34} · 3 · 10^8}{4,125 · 10^{-7}} = \frac{19,86 · 10^{-26}}{4,125 · 10^{-7}} \approx 4,815 · 10^{-19} \) Дж.
2. Шаг 2: Находим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов (A_к). Максимальная кинетическая энергия равна работе, совершаемой задерживающим полем: \( A_к = e · U_з} \).
   \( A_к = 1,6 · 10^{-19} \text{ Кл} \cdot 1 \text{ В} = 1,6 · 10^{-19} \) Дж.
3. Шаг 3: Используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \( E = A + A_к \). Выражаем работу выхода: \( A = E - A_к \).
   \( A = 4,815 · 10^{-19} \text{ Дж} - 1,6 · 10^{-19} \text{ Дж} = 3,215 · 10^{-19} \) Дж.

Ответ: Работа выхода равна 3,215 · 10⁻¹⁹ Дж.