Question

Помогите по физике 10-11 класс

Answer 1

Ответ:

Задание: 295 нм, задача со второго вложения: $V=2,25*10^5$ м/с.

Объяснение:

Задание с первого вложения. Используя данные таблицы найдите красную границу фотоэффекта для цинка.

Из таблицы видно, что для цинка работа выхода будет равна: $4,2$ эВ. Переводя эВ в систему СИ, то есть в Джоули, получим: $4,2*1,6*10^{-19}=6,72*10^{-19}$ Дж.

Требуется найти красную границу фотоэффекта, то есть $\lambda_{kp}$.

На этом же вложении выше указана данная формула для расчета красной границы фотоэффекта.

Условием для красной границы является:

$A_{B}=\frac{h*c}{\lambda_{kp} }$

Откуда $\lambda_{kp}$ будет равна:

$\lambda_{kp} =\frac{c*h}{A_{B}}$

Где $c$ - это скорость света, равная $3*10^8$ м/с, а $h$ - постоянная Планка, равная $6,63*10^{-34}$ Дж*с . Все переменные нам известны, подставляем и считаем:

$\lambda_{kp} =\frac{c*h}{A_{B}}=\frac{3*10^8*6,63*10^{-34}}{6,72*10^{-19}}=2,95*10^{-7}$м или 295 нм.

Теперь разберем задачу со второго вложения:

Нам известна работа выхода электронов из цинка:

$A_{B} =6,4*10^{-19}$ Дж, тут переводить ничего не требуется, известна длина волны $\lambda=300*10^9$ м

Требуется найти скорость фотоэлектронов $V$.

Для нахождения скорости используется уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$h*v=\frac{m*V^2}{2}+ A_{B}$

Где $v=\frac{c}{\lambda}$

Подставляем в формулу выше:

$h*\frac{c}{\lambda}=\frac{m*V^2}{2}+ A_{B}\\h*\frac{c}{\lambda}- A_{B}=\frac{m*V^2}{2}\\\frac{h*c-\lambda*A_{B}}{\lambda}=\frac{m*V^2}{2}\\2*(h*c-\lambda*A_{B})=\lambda*m*V^2\\V^2=\frac{2*h*c}{\lambda*m}-\frac{2*A_{B}}{m}\\V=\sqrt{\frac{2*h*c}{\lambda*m}-\frac{2*A_{B}}{m}}$

Все данные нам известны за исключением $m$. Это масса электрона, и равна она: $m=9,1*10^{-31}$ кг.

Подставляем все известные данные и получаем:

$V=\sqrt{\frac{2*6,63*10^{-34}*3*10^8}{300*10^{-9}*9,1*10^{-31}}-\frac{2*6,4*10^{-19}}{9,1*10^{-31}} }=\\=\sqrt{\frac{39,78*10^{-26}}{2,73*10^{-37}}-\frac{12,8*10^{-19}}{9,1*10^{-31}} }=2,248*10^5=2,25*10^5$ м/c.