красная граница фотоэффекта для некоторого металла 4,5 *10^14 чему равно задерживающее напряжение при освещении маттала излучением с длинной волны 180нм

Чтобы решить задачу о фотоэффекте, давайте сначала вспомним основные понятия:

Фотоэффект — это явление, при котором свет вызывает выбивание электронов из вещества. Для его объяснения используется формула Эйнштейна, которая выглядит следующим образом:

\[ E = h \cdot f \]

где:

• \( E \) — энергия фотона,
• \( h \) — постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
• \( f \) — частота света.

Частота \( f \) связана с длиной волны \( \lambda \) следующим образом:

\[ f = \frac{c}{\lambda} \]

где:

• \( c \) — скорость света в вакууме (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)),
• \( \lambda \) — длина волны (в метрах).

Шаг 1: Найдем частоту света с длиной волны 180 нм.

Сначала преобразуем длину волны из нанометров в метры: \[ \lambda = 180 \, \text{нм} = 180 \times 10^{-9} \, \text{м} = 1.8 \times 10^{-7} \, \text{м} \]

Теперь найдем частоту: \[ f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{1.8 \times 10^{-7} \, \text{м}} \] \[ f = 1.67 \times 10^{15} \, \text{Гц} \]

Шаг 2: Найдем энергию фотона.

Теперь используем формулу Эйнштейна для нахождения энергии фотона: \[ E = h \cdot f = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 1.67 \times 10^{15} \, \text{Гц} \] \[ E \approx 1.10 \times 10^{-18} \, \text{Дж} \]

Шаг 3: Задерживающее напряжение.

Для того чтобы найти задерживающее напряжение, мы можем использовать следующий принцип: работа, необходимая для того, чтобы остановить выбитые электроны, равна их энергии:

\[ e \cdot U = E \]

где:

• \( e \) — элементарный заряд (\(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)),
• \( U \) — задерживающее напряжение,
• \( E \) — энергия фотона.

Из формулы видно, что: \[ U = \frac{E}{e} \]

Теперь подставим найденные значения: \[ U = \frac{1.10 \times 10^{-18} \, \text{Дж}}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} \] \[ U \approx 6.88 \, \text{В} \]

Ответ:

Задерживающее напряжение при освещении металла излучением с длиной волны 180 нм составляет примерно \( 6.88 \, \text{В} \).