1. Яким чином визначається значення роботи виходу електронів з поверхні цинку: а) за допомогою частоти падаючого

1. Значення роботи виходу електронів з поверхні цинку визначається залежно від хімічної природи і стану поверхні металу (відповідь варіанту в)), а не за допомогою частоти падаючого випромінювання (варіант а)) або інтенсивності падаючого випромінювання (варіант б)). Залежність роботи виходу від довжини хвилі падаючого випромінювання (варіант г)) також не є доречною.

2. Для обчислення граничної (мінімальної) довжини хвилі, при якій відбувається фотоефект для цинку, використовуємо формулу Е = hf, де Е - енергія фотона, h - постійна Планка (h = 6,626 х 10^-34 Дж·с), f - частота світла.

Так як мінімальна довжина хвилі відповідає максимальній частоті, ми можемо скористатися співвідношенням c = λf, де c - швидкість світла (c = 3,0 х 10^8 м/с), λ - довжина хвилі.

Знаходимо енергію фотона, що спричиняє фотоефект з використанням формули Е = hf: Е = (6,626 х 10^-34 Дж·с) х f.

Розміщуємо це значення в рівнянні швидкості світла: c = (λ)х (6,626 х 10^-34 Дж·с) х f, і підставляємо вираз для швидкості світла c: (3,0 х 10^8 м/с) = (λ)х(6,626 х 10^-34 Дж·с) х f.

Отримали вираз: λ = (6,626 х 10^-34 Дж·с) х f / (3,0 х 10^8 м/с).

Тепер можемо розрахувати мінімальну довжину хвилі, замість f підставляємо максимальну частоту світла, яку дозволяє фотоефект для цинку. Примітка: максимальна частота може відрізнятися в залежності від матеріалу, але для цинку вона становить приблизно 2,87 х 10^15 Гц.

Виражаємо λ: λ = (6,626 х 10^-34 Дж·с) х (2,87 х 10^15 Гц) / (3,0 х 10^8 м/с).

Після розрахунків отримуємо значення мінімальної довжини хвилі для цинку.

3. Щоб визначити, яка частина енергії фотона, що спричиняє фотоефект, витрачається на роботу виходу, ми можемо скористатися формулою Кінетичної енергії електрона: Eкін = Ефотона - W0, де Eкін - кінетична енергія електрона, Ефотона - енергія фотона, W0 - робота виходу.

Знаючи, що найбільша швидкість виходуваних електронів дорівнює 10^6 м/с, можемо виразити кінетичну енергію електрона за допомогою формули Екін = (m*v^2)/2, де m - маса електрона (маса електрона дорівнює 9,10938356 × 10^−31 кг).

Підставляємо дані в формулу: Eкін = (9,10938356 × 10^−31 кг) х (10^6 м/с)^2 / 2.

Після обчислень отримали значення кінетичної енергії електрона.

Далі, використовуючи рівняння для кінетичної енергії електрона (Eкін = Ефотона - W0), можемо знайти відсоток енергії фотона, який витрачається на роботу виходу. Потрібно шукати величину W0. Підставимо значення кінетичної енергії електрона та інші відомі дані в рівняння:

(отримана кінетична енергія електрона) = (енергія фотона) - W0.

З"ясовуємо значення W0. Після цього можна обчислити відсоток енергії фотона, який витрачається на роботу виходу, використовуючи співвідношення:

Відсоток = (W0 / Ефотона) х 100%.

В результаті отримуємо відсоток енергії фотона, який витрачається на роботу виходу.