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.
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.

Buran
Конечно, давайте решим оба задания по порядку.
1) Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для нахождения энергии фотона.
Энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
где - постоянная Планка ( Дж∙с), - скорость света ( м/с).
В данной задаче, длина волны света равна 486 нм, поэтому:
Теперь, когда мы знаем энергию фотона, мы можем использовать ее, чтобы найти разность потенциалов, необходимую для остановки фототока.
Разность потенциалов связана с энергией фотона следующим образом:
где - элементарный заряд ( Кл).
Подставляя значения, получаем:
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 черного тела связана с его площадью поверхности и температурой следующим образом:
где - постоянная Стефана-Больцмана ( Вт/(м²∙К⁴)).
В данной задаче, мы знаем мощность излучения черного тела ( Дж), а также площадь поверхности Земли (для удобства примем ее равной ). Мы должны найти температуру .
Подставляя значения в формулу закона Стефана-Больцмана и решая уравнение относительно , получаем:
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.
1) Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для нахождения энергии фотона.
Энергия фотона
где
В данной задаче, длина волны света равна 486 нм, поэтому:
Теперь, когда мы знаем энергию фотона, мы можем использовать ее, чтобы найти разность потенциалов, необходимую для остановки фототока.
Разность потенциалов
где
Подставляя значения, получаем:
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
где
В данной задаче, мы знаем мощность излучения черного тела (
Подставляя значения в формулу закона Стефана-Больцмана и решая уравнение относительно
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?