Работа выхода электронов у меди 5,15 эВ. Вызовет ли фотоэффект ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300нм?

Чтобы определить, вызовет ли фотоэффект у меди ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм, необходимо использовать формулу, связывающую энергию фотона с его длиной волны.

Шаг 1: Рассчитать энергию фотона

Энергия фотона \( E \) рассчитывается по формуле:

\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]

где:

• \( h \) — постоянная Планка (\( 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \)),
• \( c \) — скорость света (\( 3 \times 10^8 \, \text{м/с} \)),
• \( \lambda \) — длина волны (в метрах).

Шаг 2: Перевести длину волны в метры

Длина волны 300 нм равна:

\[ \lambda = 300 \, \text{нм} = 300 \times 10^{-9} \, \text{м} \]

Шаг 3: Подставим значения в формулу

Теперь подставим значения в формулу для расчета энергии:

\[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \, \text{м/с})}{300 \times 10^{-9} \, \text{м}} \]

Шаг 4: Посчитать

Выполним расчет:

\[ E = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{300 \times 10^{-9}} \]

\[ E \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{300 \times 10^{-9}} \]

\[ E \approx 6.626 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Шаг 5: Перевести энергию в электрон-вольты

Чтобы перевести энергию из джоулей в электрон-вольты, воспользуемся соотношением \( 1 \, \text{эВ} \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \):

\[ E \approx \frac{6.626 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 4.14 \, \text{эВ} \]

Шаг 6: Сравнить с работой выхода

Работа выхода электронов у меди составляет 5.15 эВ. Для того чтобы фотоэффект произошел, энергия фотона должна быть больше, чем работа выхода.

Сравниваем:

• Энергия фотона: 4.14 эВ
• Работа выхода: 5.15 эВ

Шаг 7: Вывод

Энергия фотона (4.14 эВ) меньше, чем работа выхода (5.15 эВ). Поэтому ультрафиолетовое излучение с длиной волны 300 нм не вызовет фотоэффект у меди.