1) Какую наименьшую разность потенциалов необходимо применить, чтобы остановить фототок в цезии (с работой выхода 1,88

1) Какую наименьшую разность потенциалов необходимо применить, чтобы остановить фототок в цезии (с работой выхода 1,88 эВ), подсвечиваемом монохроматическим светом с длиной волны 486 нм?

2) Для абсолютно черного тела, излучающего такое же количество энергии, какая температура должна быть, если средняя потеря энергии, вызванная излучением с одного квадратного сантиметра поверхности Земли в течение минуты, равна 0,55 дж?

Пожалуйста, предоставьте полное подробное решение, желательно с рисунками.
ИИ помощник ИИ помощник в учёбе
Buran

Buran

Конечно, давайте решим оба задания по порядку.

1) Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для нахождения энергии фотона.

Энергия фотона E связана с его длиной волны λ следующим образом:

E=hcλ

где h - постоянная Планка (6.62607015×1034 Дж∙с), c - скорость света (3×108 м/с).

В данной задаче, длина волны света равна 486 нм, поэтому:

E=(6.62607015×1034Джс)×(3×108м/с)486×109м=4.074074×1019Дж

Теперь, когда мы знаем энергию фотона, мы можем использовать ее, чтобы найти разность потенциалов, необходимую для остановки фототока.

Разность потенциалов V связана с энергией фотона следующим образом:

V=Ee

где e - элементарный заряд (1.6×1019 Кл).

Подставляя значения, получаем:

V=4.074074×1019Дж1.6×1019Кл=2.546296В

Таким образом, наименьшая разность потенциалов, необходимая для остановки фототока в цезии под воздействием монохроматического света с длиной волны 486 нм, составляет 2.546296 В.

2) Для нахождения температуры черного тела, которое излучает такое же количество энергии, какое теряется с одного квадратного сантиметра поверхности Земли в течение минуты, мы можем использовать закон Стефана-Больцмана.

Закон Стефана-Больцмана гласит, что мощность излучения P черного тела связана с его площадью поверхности A и температурой T следующим образом:

P=σAT4

где σ - постоянная Стефана-Больцмана (5.67×108 Вт/(м²∙К⁴)).

В данной задаче, мы знаем мощность излучения черного тела (P=0.55 Дж), а также площадь поверхности Земли (для удобства примем ее равной 1м²). Мы должны найти температуру T.

Подставляя значения в формулу закона Стефана-Больцмана и решая уравнение относительно T, получаем:

0.55=(5.67×108Вт/(м²К))×(1м²)×T4

T4=0.555.67×108

T4=9.7001763668×106

T=9.7001763668×1064

T=188.0793228184K

Таким образом, для абсолютно черного тела, излучающего такое же количество энергии, как теряется с одного квадратного сантиметра поверхности Земли в течение минуты, температура должна быть примерно равна 188.08 К (округлим до двух десятичных знаков).

Надеюсь, это решение полностью соответствует вашим требованиям! Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello