Давайте разберёмся с вашими вопросами по очереди.
- Какова наибольшая длина волны света, при которой еще наблюдается фотоэффект, если работа выхода из металла 2,9 * 10⁻¹ Дж?
Для решения данной задачи используем формулу, связывающую энергию фотона (E), длину волны (λ) и работу выхода (W):
\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]
где:
- \( h \) — постоянная Планка \( \approx 6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж·с} \),
- \( c \) — скорость света \( \approx 3.00 \times 10^{8} \text{ м/с} \).
Чтобы найти наибольшую длину волны, при которой ещё наблюдается фотоэффект, мы равняем энергию фотона минимальному необходимому уровню — работе выхода:
\[ \frac{hc}{\lambda} = W \]
Следовательно, длина волны будет равна:
\[ \lambda = \frac{hc}{W} \]
Подставляем известные значения:
\[ \lambda = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж·с})(3.00 \times 10^{8} \text{ м/с})}{2.9 \times 10^{-1} \text{ Дж}} \]
Теперь проведем расчёты:
\[ \lambda = \frac{1.989 \times 10^{-25}}{2.9 \times 10^{-1}} \approx 6.85 \times 10^{-25} \text{ м} \]
Следовательно, наибольшая длина волны света, при которой ещё наблюдается фотоэффект, составляет около \( 6.85 \times 10^{-25} \text{ метра} \).
- Определите частоту колебаний излучения и массу фотона, энергия которого равна 9.15 эВ.
Сначала переведём энергию из эВ в Джоули. Используем соотношение:
\[ 1 \text{ эВ} = 1.6 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]
Таким образом:
\[ E = 9.15 \text{ эВ} \times 1.6 \times 10^{-19} \text{ Дж/эВ} \approx 1.464 \times 10^{-18} \text{ Дж} \]
Теперь найдём частоту колебаний излучения с помощью формулы:
\[ E = h \nu \]
где \( \nu \) — частота. Переписываем уравнение:
\[ \nu = \frac{E}{h} \]
Подставим значения:
\[ \nu = \frac{1.464 \times 10^{-18} \text{ Дж}}{6.63 \times 10^{-34} \text{ Дж·с}} \]
Теперь выполним вычисления:
\[ \nu \approx 2.206 \times 10^{15} \text{ Гц} \]
Теперь определим массу фотона, используя формулу:
\[ m = \frac{E}{c^2} \]
Подставим значение энергии в Джоулях и скорость света:
\[ m = \frac{1.464 \times 10^{-18} \text{ Дж}}{(3.00 \times 10^{8} \text{ м/с})^2} \]
Вычислим:
\[ m \approx \frac{1.464 \times 10^{-18}}{9 \times 10^{16}} \approx 1.63 \times 10^{-35} \text{ кг} \]
Итак, частота колебаний излучения составляет примерно \( 2.206 \times 10^{15} \text{ Гц} \), а масса фотона — около \( 1.63 \times 10^{-35} \text{ кг} \).
Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется дальнейшая помощь в понимании тем, не стесняйтесь спрашивать!