Решить задачу
Давайте разберем задачи по очереди.
5. Работа выхода электрона из меди 7,1·10^-19 Дж. Какой должна быть энергия фотона света, которым освещают поверхность меди, чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов была в два раза больше работы выхода?
Для решения используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
\[ E_{\text{фотона}} = A_{\text{вых}} + K_{\text{масс. кин.}} \]
где \( E_{\text{фотона}} \) — энергия фотона, \( A_{\text{вых}} \) — работа выхода, \( K_{\text{масс. кин.}} \) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
По условию, \( K_{\text{масс. кин.}} = 2 \cdot A_{\text{вых}} \).
Подставляем это в уравнение:
\[ E_{\text{фотона}} = A_{\text{вых}} + 2 \cdot A_{\text{вых}} = 3 \cdot A_{\text{вых}} \]
Подставим значение работы выхода:
\[ E_{\text{фотона}} = 3 \cdot 7,1 \times 10^{-19} \, \text{Дж} = 21,3 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]
Итак, энергия фотона должна быть \( 21,3 \times 10^{-19} \) Дж.
Ответ: \( 21,3 \times 10^{-19} \) Дж.
6. На платиновую пластинку падает электромагнитная волна, энергия фотона которой 16,29·10^-19 Дж. Работа выхода электрона из пластинки и элементарный заряд равны соответственно 8,1·10^-19 Дж и 1,6·10^-19 Кл, тогда задерживающее напряжение в этом случае равно примерно
Для нахождения задерживающего напряжения \( U_{\text{зад}} \) используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и формулу связи между кинетической энергией и потенциалом:
\[ E_{\text{фотона}} = A_{\text{вых}} + K_{\text{масс. кин.}} \]
Максимальная кинетическая энергия электрона:
\[ K_{\text{масс. кин.}} = E_{\text{фотона}} - A_{\text{вых}} \]
Связь между кинетической энергией и потенциалом:
\[ K_{\text{масс. кин.}} = e \cdot U_{\text{зад}} \]
где \( e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \).
Подставим в уравнение:
\[ 16,29 \times 10^{-19} \, \text{Дж} - 8,1 \times 10^{-19} \, \text{Дж} = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot U_{\text{зад}} \]
Решаем относительно \( U_{\text{зад}} \):
\[ 8,19 \times 10^{-19} = 1,6 \times 10^{-19} \cdot U_{\text{зад}} \]
\[ U_{\text{зад}} = \frac{8,19 \times 10^{-19}}{1,6 \times 10^{-19}} \]
\[ U_{\text{зад}} = 5,12 \, \text{В} \]
Задерживающее напряжение примерно равно 5.12 В.
Ответ: 5.12 В.
