Вопрос:

14. Найдите значение задерживающего потенциала для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого 330 нм. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ. Заряд электрона 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл, а 1 эВ = 1,6 · 10⁻¹⁹ Дж.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткая запись:

  • Длина волны (λ): 330 нм = 330 · 10⁻⁹ м
  • Работа выхода (A): 2,2 эВ
  • Заряд электрона (e): 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл
  • 1 эВ = 1,6 · 10⁻¹⁹ Дж
  • Найти: Задерживающий потенциал (Uз) — ?
Краткое пояснение: Сначала переведем работу выхода в Джоули. Затем найдем энергию падающего фотона. По уравнению Эйнштейна найдем максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, которая связана с задерживающим потенциалом.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Переводим работу выхода (A) из эВ в Джоули.
    \( A = 2,2 \text{ эВ} \cdot 1,6 · 10^{-19} \text{ Дж/эВ} = 3,52 · 10^{-19} \) Дж.
  2. Шаг 2: Находим энергию падающего фотона (E). Используем формулу \( E = \frac{hc}{\lambda} \), где h — постоянная Планка (6,62 · 10⁻³⁴ Дж·с), c — скорость света (3 · 10⁸ м/с).
    \( E = \frac{6,62 · 10^{-34} · 3 · 10^8}{330 · 10^{-9}} = \frac{19,86 · 10^{-26}}{3,3 · 10^{-7}} \approx 6,02 · 10^{-19} \) Дж.
  3. Шаг 3: Находим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов (A_к) по уравнению Эйнштейна: \( A_к = E - A \).
    \( A_к = 6,02 · 10^{-19} \text{ Дж} - 3,52 · 10^{-19} \text{ Дж} = 2,5 · 10^{-19} \) Дж.
  4. Шаг 4: Вычисляем задерживающий потенциал (Uз). Максимальная кинетическая энергия связана с задерживающим потенциалом: \( A_к = e · U_з} \).
    \( U_з} = \frac{A_к}{e} = \frac{2,5 · 10^{-19} \text{ Дж}}{1,6 · 10^{-19} \text{ Кл}} \approx 1,56 \) В.

Ответ: Задерживающий потенциал равен примерно 1,56 В.

ГДЗ по фото 📸

Похожие