рассчитай минимальную энергию фотона с длиной волны h = 423 HM, вызывающего фотоэффект . справочные данные: h = 6,6 • 10 в - тридчатьчетвертой Дж • с, с =3 • 10 в восьмой м/с(…

Цель: Понять

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу энергии фотона, связанную с длиной волны. Когда фотон света попадает на поверхность металла, он может вызвать фотоэффект, освобождая электроны. Минимальная энергия фотона, необходимая для вызова фотоэффекта, называется потенциальной энергией фотоэлемента.

Шаги решения:

1. Известно, что связь между энергией фотона и длиной волны дана формулой: \[ E = \frac{hc}{\lambda} \] где:

   • \( E \) - энергия фотона,
   • \( h \) - постоянная Планка (\(6.6 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
   • \( c \) - скорость света в вакууме (\(3 \times 10^{8}\) м/с),
   • \( \lambda \) - длина волны.

2. Подставим известные значения в формулу: \[ E = \frac{(6.6 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3 \times 10^{8} \, \text{м/с})}{423 \times 10^{-9} \, \text{м}} \]

3. Рассчитаем значение энергии фотона: \[ E = \frac{1.98 \times 10^{-25} \, \text{Дж} \cdot \text{м}}{423 \times 10^{-9} \, \text{м}} \] \[ E \approx 4.68 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

4. Для перевода ответа в электронвольты (эВ), воспользуемся коэффициентом преобразования: \[ 1 \, \text{эВ} \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \] Поделим значение энергии на данную величину: \[ E \approx \frac{4.68 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{1.6 \times 10^{-19}} \approx 2.9 \, \text{эВ} \]

Ответ: Минимальная энергия фотона с длиной волны 423 нм, вызывающего фотоэффект, равна примерно 2.9 электронвольтам.