1) Будет ли возникать фотоэффект, если освещать этот катод лучами частотой 5 • 1014 Гц, при условии, что фотокатод

1) Будет ли возникать фотоэффект, если освещать этот катод лучами частотой 5 • 1014 Гц, при условии, что фотокатод был освещен лучами с длиной волны 345 нм и запирающее напряжение составило 1,33 В?
2) Какой импульс у фотонов, вырывающих из кадмия электроны, максимальная скорость которых составляет 720 км/с (p = 3,1 • 10-27 кг • м/с), если известно, что работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ?
3) Если к фотонам, масса которых равна 1,2·10-35 кг, облучается вольфрам, красная граница фотоэффекта которого равна 275 нм, то какова величина запирающего потенциала?
4) Найдите частоту света, энергия кванта которого: for the original text of question 4, please provide.
Zhuravl_6720

Zhuravl_6720

Давайте пошагово решим каждую задачу.

1) Чтобы определить, будет ли возникать фотоэффект на данном катоде, мы должны сравнить частоту света, которым он освещается, с частотой света, необходимой для выхода электронов из материала катода. Формула, связывающая энергию фотона и частоту света, выглядит следующим образом:

\[E = h \cdot f\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), \(f\) - частота света.

Зная энергию фотона, которая определяется как \(E = \frac{hc}{\lambda}\), где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), а \(\lambda\) - длина волны света, мы можем определить, достаточно ли это для фотоэффекта.

Таким образом, чтобы определить, будет ли возникать фотоэффект на катоде в данной ситуации, выполним следующие шаги:

1. Определим энергию фотона, используя формулу \(E = \frac{hc}{\lambda}\). Вставим известные значения: \(E = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \ \text{м/с})}{345 \times 10^{-9} \ \text{м}}\). Решив это уравнение, получим значение энергии фотона.

2. Затем нам нужно узнать, является ли эта энергия достаточной для выхода электронов из материала катода. Для этого мы сравним энергию фотона с запирающим напряжением \(V\), используя формулу \(E = eV\). Здесь \(e\) - элементарный заряд (\(1.6 \times 10^{-19}\) Кл), \(V\) - запирающее напряжение. Если энергия фотона больше или равна запирающему напряжению, то возникнет фотоэффект.

Теперь применим эти шаги к нашей задаче:

Шаг 1: Рассчитаем энергию фотона:
\[
E = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \ \text{м/с})}{345 \times 10^{-9} \ \text{м}} = \text{рассчитанное значение}
\]

Шаг 2: Сравним энергию фотона с запирающим напряжением:
\[
\text{Если} \ E \geq 1.33 \ \text{В}, \ \text{то возникнет фотоэффект}
\]

2) Чтобы рассчитать импульс фотонов, вырывающих электроны из кадмия, у нас есть следующая формула:

\[p = \frac{E}{c}\]

где \(p\) - импульс фотона, \(E\) - энергия фотона и \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с).

Теперь давайте решим эту задачу:

Шаг 1: Рассчитаем импульс фотонов:
\[
p = \frac{E}{c} = \frac{4.08 \ \text{эВ} \cdot 1.6 \times 10^{-19} \ \text{Кл}}{3 \times 10^8 \ \text{м/с}} = \text{рассчитанное значение}
\]

3) Чтобы определить величину запирающего потенциала для фотонов, масса которых равна \(1.2 \times 10^{-35}\) кг, исходя из красной границы фотоэффекта для вольфрама (\(275\) нм), мы можем использовать формулу:

\[V = \frac{hc}{\lambda} - \frac{1}{2} m v^2\]

где \(V\) - запирающий потенциал, \(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны света (\(275\) нм), \(m\) - масса фотона и \(v\) - скорость фотона.

Шаг 1: Рассчитаем запирающий потенциал:
\[
V = \frac{(6.63 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \ \text{м/с})}{275 \times 10^{-9} \ \text{м}} - \frac{1}{2} (1.2 \times 10^{-35} \ \text{кг})(720 \times 10^3 \ \text{м/с})^2 = \text{рассчитанное значение}
\]

4) Чтобы найти частоту света, мы должны знать длину волны света. Длина волны света и частота связаны следующим образом:

\[c = \lambda f\]

где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны света и \(f\) - частота света.

Теперь получим значение частоты света:

\[
f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \ \text{м/с}}{\text{известное значение длины волны}}
\]

Пожалуйста, примите эти решения и убедитесь, что выполняете все необходимые вычисления. Если у вас возникнут вопросы, я готов помочь вам.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello