Вопрос от Анонимного юзера 23 февраля 2025 17:07

Question 1

Найдите задерживающее напряжение для фотоэлектронов вырываемых с поверхности натрия светом с длиной волны 400 нм

Answer

Для решения этой задачи мы будем использовать концепции фотоэффекта, исследуемые Альбертом Эйнштейном. Давайте разложим задачу на шаги:

Шаг 1: Определим ключевые параметры

Длина волны света (( \lambda )): 400 нм, что равно ( 400 \times 10^{-9} ) метров.
Планковская постоянная (( h )): примерно ( 6.626 \times 10^{-34} , \text{Дж}\cdot\text{с} ).
Скорость света (( c )): примерно ( 3.00 \times 10^8 , \text{м/с} ).
Работа выхода (( W )) для натрия: примерно ( 2.3 , \text{эВ} ) (что равняется ( 2.3 \times 1.6 \times 10^{-19} , \text{Дж} )). Это значение обусловлено тем, что для натрия свет определенной длины волны может вырывать электроны.

Шаг 2: Рассчитаем энергию фотона

Энергия фотона (( E )) вычисляется по формуле: [ E = \frac{h \cdot c}{\lambda} ]

Подставляем известные значения:

( \lambda = 400 \times 10^{-9} , \text{м} )

[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3.00 \times 10^8)}{400 \times 10^{-9}} ]

Шаг 3: Выполним расчет

[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3.00 \times 10^8)}{400 \times 10^{-9}} \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{400 \times 10^{-9}} \approx 4.968 \times 10^{-19} , \text{Дж} ]

Шаг 4: Переведем энергию в электрон-вольты

1 эВ равно ( 1.6 \times 10^{-19} , \text{Дж} ), поэтому: [ E \approx \frac{4.968 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 3.105 , \text{эВ} ]

Шаг 5: Найдем задерживающее напряжение

Задерживающее напряжение (( U_0 )) можно найти по формуле: [ U_0 = \frac{E - W}{e} ] где ( e ) — заряд электрона. Для нашей задачи, учитывая, что ( e = 1 , \text{эВ} ):

[ U_0 = E - W ]

Подставим вычисленные значения: [ U_0 = 3.105 , \text{эВ} - 2.3 , \text{эВ} \approx 0.805 , \text{эВ} ]

Ответ

Задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности натрия светом с длиной волны 400 нм, составляет приблизительно 0.805 В.

Поздравляю, теперь вы понимаете, как решать задачи по фотоэффекту!

Question 2

найдите задерживающее напряжение для фотоэлектронов вырываемых с поверхности натрия светом с длиной волны 400 нм

Answer

Для решения этой задачи мы будем использовать концепции фотоэффекта, исследуемые Альбертом Эйнштейном. Давайте разложим задачу на шаги: ### Шаг 1: Определим ключевые параметры - **Длина волны света (\( \lambda \))**: 400 нм, что равно \( 400 \times 10^{-9} \) метров. - **Планковская постоянная (\( h \))**: примерно \( 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж}\cdot\text{с} \). - **Скорость света (\( c \))**: примерно \( 3.00 \times 10^8 \, \text{м/с} \). - **Работа выхода (\( W \)) для натрия**: примерно \( 2.3 \, \text{эВ} \) (что равняется \( 2.3 \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \)). Это значение обусловлено тем, что для натрия свет определенной длины волны может вырывать электроны. ### Шаг 2: Рассчитаем энергию фотона Энергия фотона (\( E \)) вычисляется по формуле: \[ E = \frac{h \cdot c}{\lambda} \] Подставляем известные значения: - \( \lambda = 400 \times 10^{-9} \, \text{м} \) \[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3.00 \times 10^8)}{400 \times 10^{-9}} \] ### Шаг 3: Выполним расчет \[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3.00 \times 10^8)}{400 \times 10^{-9}} \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{400 \times 10^{-9}} \approx 4.968 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \] ### Шаг 4: Переведем энергию в электрон-вольты 1 эВ равно \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \), поэтому: \[ E \approx \frac{4.968 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 3.105 \, \text{эВ} \] ### Шаг 5: Найдем задерживающее напряжение Задерживающее напряжение (\( U_0 \)) можно найти по формуле: \[ U_0 = \frac{E - W}{e} \] где \( e \) — заряд электрона. Для нашей задачи, учитывая, что \( e = 1 \, \text{эВ} \): \[ U_0 = E - W \] Подставим вычисленные значения: \[ U_0 = 3.105 \, \text{эВ} - 2.3 \, \text{эВ} \approx 0.805 \, \text{эВ} \] ### Ответ Задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности натрия светом с длиной волны 400 нм, составляет приблизительно **0.805 В**. Поздравляю, теперь вы понимаете, как решать задачи по фотоэффекту!