Какова постоянная Планка на основе экспериментальных данных о прекращении фототока при изменении длины волны на 25% и уменьшении задерживающего напряжения на 0,8 В, при освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны 310 нм?
Raduzhnyy_Uragan
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:
\[E = h \cdot f \cdot \lambda\]
где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка,
\(f\) - частота света,
\(\lambda\) - длина волны света.
Также, нам дана информация о том, что прекращение фототока наблюдается при изменении длины волны на 25% и уменьшении задерживающего напряжения на 0,8 В.
Пусть исходная длина волны света равна \(\lambda_0\), а задерживающее напряжение равно \(V_0\). Тогда, изменение длины волны будет составлять \(0.25 \cdot \lambda_0\) и новое задерживающее напряжение будет равно \(V_0 - 0.8\).
Для прекращения фототока, энергия фотона должна быть равна разности между работой выхода \(W\) и энергией, полученной от задерживающего напряжения \(eV\), где \(e\) - элементарный заряд:
\[E = W - eV\]
Теперь мы можем связать эти два уравнения:
\[h \cdot f \cdot \lambda_0 = W - e \cdot V_0\]
и
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0) = W - e \cdot (V_0 - 0.8)\]
Теперь, вычтем первое уравнение из второго, чтобы исключить \(W\):
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0) - h \cdot f \cdot \lambda_0 = -e \cdot 0.8\]
Упрощая, получим:
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0 - \lambda_0) = -e \cdot 0.8\]
\[h \cdot f \cdot 0.25 \cdot \lambda_0 = e \cdot 0.8\]
\[h \cdot f \cdot \lambda_0 = \frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25}}\]
Теперь мы можем найти постоянную Планка \(h\):
\[h = \frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25 \cdot f \cdot \lambda_0}}\]
Таким образом, постоянная Планка на основе экспериментальных данных о прекращении фототока будет равна \(\frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25 \cdot f \cdot \lambda_0}}\), где \(e\) - элементарный заряд.
\[E = h \cdot f \cdot \lambda\]
где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка,
\(f\) - частота света,
\(\lambda\) - длина волны света.
Также, нам дана информация о том, что прекращение фототока наблюдается при изменении длины волны на 25% и уменьшении задерживающего напряжения на 0,8 В.
Пусть исходная длина волны света равна \(\lambda_0\), а задерживающее напряжение равно \(V_0\). Тогда, изменение длины волны будет составлять \(0.25 \cdot \lambda_0\) и новое задерживающее напряжение будет равно \(V_0 - 0.8\).
Для прекращения фототока, энергия фотона должна быть равна разности между работой выхода \(W\) и энергией, полученной от задерживающего напряжения \(eV\), где \(e\) - элементарный заряд:
\[E = W - eV\]
Теперь мы можем связать эти два уравнения:
\[h \cdot f \cdot \lambda_0 = W - e \cdot V_0\]
и
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0) = W - e \cdot (V_0 - 0.8)\]
Теперь, вычтем первое уравнение из второго, чтобы исключить \(W\):
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0) - h \cdot f \cdot \lambda_0 = -e \cdot 0.8\]
Упрощая, получим:
\[h \cdot f \cdot (0.75 \cdot \lambda_0 - \lambda_0) = -e \cdot 0.8\]
\[h \cdot f \cdot 0.25 \cdot \lambda_0 = e \cdot 0.8\]
\[h \cdot f \cdot \lambda_0 = \frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25}}\]
Теперь мы можем найти постоянную Планка \(h\):
\[h = \frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25 \cdot f \cdot \lambda_0}}\]
Таким образом, постоянная Планка на основе экспериментальных данных о прекращении фототока будет равна \(\frac{{e \cdot 0.8}}{{0.25 \cdot f \cdot \lambda_0}}\), где \(e\) - элементарный заряд.
Знаешь ответ?