Определите красную границу фотоэффекта для лития работы выхода электрона равна 2,38эВ

Фотоеффект — это явление, при котором световая энергия выбивает электроны из атомов или молекул. Для понимания красной границы фотоеффекта, давайте разберем задачу подробнее. ### Понятие красной границы фотоеффекта **Красная граница фотоеффекта** — это минимальная энергия фотонов, необходимая для того, чтобы выбить электрон из вещества. Эта энергия обычно измеряется в электронвольтах (эВ). ### Дано - Работа выхода электрона для лития (\(W\)) = 2,38 эВ ### Определение красной границы Чтобы определить красную границу фотоеффекта, нужно учесть, что красная граница связана с энергией фотонов, которые инициируют фотоеффект: \[ E_{\text{фотоно}} = \text{W} \] где: - \(E_{\text{фотоно}}\) — энергия фотона, - \(W\) — работа выхода электрона. ### Формула для энергии фотона Энергия фотона определяется формулой: \[ E_{\text{фотоно}} = \frac{hc}{\lambda} \] где: - \(h\) — постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж·с), - \(c\) — скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), - \(\lambda\) — длина волны света. ### Поиск длины волны Теперь, чтобы найти длину волны света, соответствующую красной границе фотоеффекта, нам нужно выразить \(\lambda\): 1. Сначала переведем работу выхода из эВ в Джоули. Для этого используем перевод: \(1 \text{ эВ} = 1.6 \times 10^{-19} \text{ Дж}\): \[ W = 2.38 \text{ эВ} \times 1.6 \times 10^{-19} \text{ Дж/эВ} = 3.808 \times 10^{-19} \text{ Дж} \] 2. Подставим это значение в формулу для энергии фотона и найдем длину волны: \[ E_{\text{фотоно}} = \frac{hc}{\lambda} \implies \lambda = \frac{hc}{E_{\text{фотоно}}} \] Подставим значения: \[ \lambda = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \text{ Дж·с}) \cdot (3 \times 10^8 \text{ м/с})}{3.808 \times 10^{-19} \text{ Дж}} \] \[ \lambda \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{3.808 \times 10^{-19}} \approx 5.22 \times 10^{-7} \text{ м} = 522 \text{ нм} \] ### Ответ Таким образом, **красная граница фотоеффекта для лития** соответствует длине волны света примерно **522 нм**. Это значение находится в области видимого света (зеленая часть спектра). ### Итоги Мы провели шаг за шагом анализ задачи, определили работу выхода электрона и вычислили длину волны, соответствующую красной границе фотоеффекта. Это обеспечивает понимание того, как энергия фотонов влияет на явление выбивания электронов из вещества.