2. Задерживающее напряжение для серебряной пластинки (работа выхода 7 эВ) составляет 5 В. При тех же условиях, для другой пластинки задерживающее напряжение равно 9 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки

Давайте разберём эту задачу шаг за шагом. **Шаг 1: Понимание терминов** В данном случае речь идет о работе выхода электронов и задерживающем напряжении. Работа выхода (W) — это минимальная энергия, необходимая для выведения электрона из металла на поверхность. Задерживающее напряжение (V) — это напряжение, которое создает электрическое поле, удерживающее электроны в металле, и его значение зависит от работы выхода. **Шаг 2: Формула для связи между работой выхода и задерживающим напряжением** Существует зависимость между работой выхода и задерживающим напряжением, которая выражается следующим уравнением: \[ W = e \cdot V \] где: - \( W \) — работа выхода, - \( e \) — заряд электрона (приблизительно \( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл), - \( V \) — задерживающее напряжение. **Шаг 3: Рассмотрение данных из задачи** 1. Для серебряной пластинки: - Работа выхода \( W_1 = 7 \) эВ, - Задерживающее напряжение \( V_1 = 5 \) В. 2. Для другой пластинки: - Задерживающее напряжение \( V_2 = 9 \) В, - Работа выхода \( W_2 \) — которую нужно найти. **Шаг 4: Подставим значения в формулу** Для первой пластинки: \[ W_1 = e \cdot V_1 \] \[ 7 \, \text{эВ} = e \cdot 5 \, \text{В} \] Это можно использовать для проверки, так как работа выхода 7 эВ соответствует 5 В. Теперь мы можем использовать это уравнение для второй пластинки: \[ W_2 = e \cdot V_2 \] Подставим значения: \[ W_2 = e \cdot 9 \, \text{В} \] **Шаг 5: Перевод работы выхода из электронвольт в джоули** 1 электронвольт (эВ) равен \( 1.6 \times 10^{-19} \) Дж. Мы знаем, что: \[ W_1 = 7 \, \text{эВ} = 7 \cdot 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \] \[ W_1 \approx 1.12 \times 10^{-18} \, \text{Дж} \] Для расчета работы выхода \( W_2 \) мы можем воспользоваться отношением: \[ 7 \, \text{эВ}/5 \, \text{В} = W_2 /9 \, \text{В} \] Теперь найдем \( W_2 \): \[ W_2 = \frac{7 \, \text{эВ} \cdot 9 \, \text{В}}{5 \, \text{В}} \] Теперь произведем расчет: \[ W_2 = \frac{63 \, \text{эВ}}{5} \] \[ W_2 = 12.6 \, \text{эВ} \] **Ответ:** Работа выхода из второй пластинки составляет 12.6 эВ. Таким образом, мы определили, что работа выхода электронов из этой пластинки равна 12.6 эВ с помощью зависимости между работой выхода и задерживающим напряжением.