определить напряжение возникшее, в результате фотоэффекта. длина волны света 400 нм, максимальная длина волны 550 нм (е=1.6×10^-19 Кл)
Ответы
Ответ:
Для определения напряжения, возникшего в результате фотоэффекта, необходимо использовать уравнение Эйнштейна:
E = hf = φ + eV
где E - энергия фотона света, h - постоянная Планка, f - частота света, φ - работа выхода, e - заряд электрона, V - напряжение, возникающее в результате фотоэффекта.
Первым шагом необходимо вычислить энергию фотона света:
E = hf
где h = 6.626 × 10^-34 Дж · с - постоянная Планка, а f - частота света.
Частота света можно вычислить, используя следующее соотношение:
c = λf
где c - скорость света, λ - длина волны света.
Таким образом, f = c/λ.
Подставляя значения в формулу, получим:
f = c/λ = 3 × 10^8 м/с / 400 × 10^-9 м = 7.5 × 10^14 Гц
E = hf = 6.626 × 10^-34 Дж · с × 7.5 × 10^14 Гц = 4.97 × 10^-19 Дж
Для определения напряжения, возникшего в результате фотоэффекта, необходимо вычесть работу выхода из энергии фотона и разделить полученный результат на заряд электрона:
V = (E - φ) / e
Для максимальной длины волны (λ = 550 нм) работа выхода φ можно найти в таблицах или через формулу
φ = hc/λ - E_k
где E_k - кинетическая энергия вылетевшего электрона.
Предположим, что работа выхода φ для данного материала составляет 2.5 эВ (2.5 эВ × 1.6 × 10^-19 Кл/эВ = 4 × 10^-19 Дж). Тогда:
φ = 4 × 10^-19 Дж
e = 1.6 × 10^-19 Кл
V = (E - φ) / e = (4.97 × 10^-19 Дж - 4 × 10^-19 Дж) / (1.6 × 10^-19 Кл) ≈ 0.6 В
Таким образом, напряжение, возникшее в результате фотоэффекта при длине волны света 400 нм и работе выхода 2.5 эВ, составляет около 0.6 вольт. Однако, следует отметить, что работа выхода может отличаться для различных материалов. Работа выхода зависит от свойств поверхности материала и может быть разной для разных материалов.