Бесплатный урок с нашим репетитором!

Узнать подробнее

Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Посмотреть все вопросы нейросети
Бесплатный пробный урок с репетитором

Узнай больше про репетиторов Новой Школы и запишись на бесплатный пробный урок. Мы проверим твой уровень знаний и составим план обучения по любому предмету и классу

Вопрос от Анонимного юзера 05 мая 2025 18:58

Красная граница фотоэффекта для алюминия равна 332 нм. Найти длину световой волны, при которой величина задерживающего потенциала равна 1 В.

Ответ нейросети

05 мая 2025 18:58

Давайте разберемся с задачей пошагово и подробно.

Дано:

  • Красная граница (минимальная длина волны, при которой происходит фотоэффект) для алюминия: λ_к = 332 нм
  • Величина задерживающего потенциала: V = 1 В

Требуется найти: Длину световой волны, при которой задерживающий потенциал равен 1 В.


Шаг 1. Определение фотоэффекта и его условий

Фотоэффект происходит, когда энергия фотона превышает работу выхода алюминия:

[ E_{фотона} \geq A ]

где (A) — работа выхода.

При красной границе (λ_к = 332 нм) электроны только начинают выбиваться из металла без задерживающего потенциала. То есть:

[ E_{фотона} = A ]

или в виде уравнения:

[ E_{фотона} = \frac{hc}{λ_к} ]

где:

  • (h) — постоянная Планка: (6.626 \times 10^{-34} \ Дж \cdоск )
  • (c) — скорость света: (3.00 \times 10^{8}\ м/с)

Шаг 2. Вычисление работы выхода

Перепишем уравнение для работы выхода (A):

[ A = \frac{hc}{λ_к} ]

Подставляем значения:

[ A = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3.00 \times 10^{8})}{332 \times 10^{-9}} ]

Обратите внимание: переводим 332 нм в метры: (332 \times 10^{-9}) м.

Рассчитаем:

[ A = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8})}{332 \times 10^{-9}} ]

Высчитываем числитель:

[ 6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8} = 1.9878 \times 10^{-25} ]

Теперь делим на (332 \times 10^{-9} = 3.32 \times 10^{-7}):

[ A = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{3.32 \times 10^{-7}} \approx 5.99 \times 10^{-19} \ Дж ]


Шаг 3. Находим энергию по новому условию

Теперь, когда задерживающий потенциал равен 1 В, энергия фотона должна преодолевать работу выхода и перенести электроны, чтобы они достигли поверхности с разностью потенциалов.

Энергия фотона по условию:

[ E_{фотона} = A + eV ]

где:

  • (e = 1.602 \times 10^{-19}\ \ Кл) — заряд электрона
  • (V = 1 В)

Итак:

[ E_{фотона} = A + eV = 5.99 \times 10^{-19} + (1.602 \times 10^{-19}) \times 1 = (5.99 + 1.602) \times 10^{-19} = 7.592 \times 10^{-19}\ \ Дж ]


Шаг 4. Находим длину волны при данном условии

Вернемся к формуле:

[ E_{фотона} = \frac{hc}{λ} ]

Следовательно:

[ λ = \frac{hc}{E_{фотона}} ]

Подставляем значения:

[ λ = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3.00 \times 10^{8})}{7.592 \times 10^{-19}} ]

Рассчитаем числитель:

[ 6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8} = 1.9878 \times 10^{-25} ]

Теперь делим:

[ λ = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{7.592 \times 10^{-19}} \approx 2.62 \times 10^{-7}\ \ м ]

или в нанометрах:

[ λ ≈ 262\ \ нм ]


Итог:

Длина световой волны, при которой задерживающий потенциал равен 1 В, составляет примерно 262 нм.

Если нужны дополнительные пояснения — обращайтесь!

Задай свой вопрос

Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит

Похожие вопросы 15

Бесплатно Мобильное приложение ГДЗ
Мобильное приложение ГДЗ

Задавай вопросы искуcственному интеллекту текстом или фотографиями в приложении на iPhone или Android

qr-codegoogle-playapp-store

Саша — ассистент в телеграмме

Красная граница фотоэффекта для алюминия равна 332 нм. Найти длину световой волны, при которой величина задерживающего потенциала равна 1 В.
Давайте разберемся с задачей пошагово и подробно. **Дано:** - Красная граница (минимальная длина волны, при которой происходит фотоэффект) для алюминия: λ_к = 332 нм - Величина задерживающего потенциала: V = 1 В **Требуется найти:** Длину световой волны, при которой задерживающий потенциал равен 1 В. --- ## Шаг 1. Определение фотоэффекта и его условий Фотоэффект происходит, когда энергия фотона превышает работу выхода алюминия: \[ E_{фотона} \geq A \] где \(A\) — работа выхода. При красной границе (λ_к = 332 нм) электроны только начинают выбиваться из металла без задерживающего потенциала. То есть: \[ E_{фотона} = A \] или в виде уравнения: \[ E_{фотона} = \frac{hc}{λ_к} \] где: - \(h\) — постоянная Планка: \(6.626 \times 10^{-34} \ Дж \cdоск \) - \(c\) — скорость света: \(3.00 \times 10^{8}\ м/с\) --- ## Шаг 2. Вычисление работы выхода Перепишем уравнение для работы выхода \(A\): \[ A = \frac{hc}{λ_к} \] Подставляем значения: \[ A = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3.00 \times 10^{8})}{332 \times 10^{-9}} \] Обратите внимание: переводим 332 нм в метры: \(332 \times 10^{-9}\) м. Рассчитаем: \[ A = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8})}{332 \times 10^{-9}} \] Высчитываем числитель: \[ 6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8} = 1.9878 \times 10^{-25} \] Теперь делим на \(332 \times 10^{-9} = 3.32 \times 10^{-7}\): \[ A = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{3.32 \times 10^{-7}} \approx 5.99 \times 10^{-19} \ Дж \] --- ## Шаг 3. Находим энергию по новому условию Теперь, когда задерживающий потенциал равен 1 В, энергия фотона должна преодолевать работу выхода и перенести электроны, чтобы они достигли поверхности с разностью потенциалов. Энергия фотона по условию: \[ E_{фотона} = A + eV \] где: - \(e = 1.602 \times 10^{-19}\ \ Кл\) — заряд электрона - \(V = 1 В\) Итак: \[ E_{фотона} = A + eV = 5.99 \times 10^{-19} + (1.602 \times 10^{-19}) \times 1 = (5.99 + 1.602) \times 10^{-19} = 7.592 \times 10^{-19}\ \ Дж \] --- ## Шаг 4. Находим длину волны при данном условии Вернемся к формуле: \[ E_{фотона} = \frac{hc}{λ} \] Следовательно: \[ λ = \frac{hc}{E_{фотона}} \] Подставляем значения: \[ λ = \frac{(6.626 \times 10^{-34})(3.00 \times 10^{8})}{7.592 \times 10^{-19}} \] Рассчитаем числитель: \[ 6.626 \times 10^{-34} \times 3.00 \times 10^{8} = 1.9878 \times 10^{-25} \] Теперь делим: \[ λ = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{7.592 \times 10^{-19}} \approx 2.62 \times 10^{-7}\ \ м \] или в нанометрах: \[ λ ≈ 262\ \ нм \] --- # Итог: **Длина световой волны, при которой задерживающий потенциал равен 1 В, составляет примерно 262 нм.** Если нужны дополнительные пояснения — обращайтесь!