Каково отношение задерживающих разностей потенциалов в случае освещения калиевого фотоэлемента светом с длиной волны 124 нм и светом с длиной волны 414 нм?
Anna
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие сведения:
- Задерживающая разность потенциалов (Фотоэлектрическое напряжение) - это минимальная разность потенциалов, которая необходима для того, чтобы извлечь электроны из материала фотоэлемента.
- Длина волны света определяет его цвет и энергию: чем короче волна, тем больше энергии несет свет.
- Фотоэффект - это физический эффект, когда световые фотоны сталкиваются с поверхностью материала и выбивают электроны из него.
В задаче нам даны две длины волн света: 124 нм и некоторая другая длина волны, которую не указана в тексте.
Так как задача просит найти отношение задерживающих разностей потенциалов для этих двух длин волн, мы можем воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта:
\[E = h \cdot f\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}\)), \(f\) - частота световой волны (в герцах).
Мы знаем, что световая волна соответствует определенной длине волны \(l\) по формуле:
\[l = \frac{c}{f}\]
где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)).
Используя эти формулы, мы можем найти энергию фотонов для двух длин волн света:
Для света с длиной волны 124 нм:
\[f_1 = \frac{c}{l_1} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{124 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]
\[E_1 = h \cdot f_1\]
Для света с другой длиной волны, пусть ее обозначим \(l_2\):
\[f_2 = \frac{c}{l_2}\]
\[E_2 = h \cdot f_2\]
Теперь мы можем найти отношение задерживающих разностей потенциалов \(U_1\) и \(U_2\) для данных длин волн света, используя формулу:
\[\frac{U_1}{U_2} = \frac{E_1}{E_2}\]
Обоснование:
Это отношение фондаментально связано с энергией фотонов. Чем больше энергия фотона, тем большую разность потенциалов необходимо приложить, чтобы вывести электроны из материала фотоэлемента. Таким образом, отношение энергий фотонов непосредственно соответствует отношению задерживающих разностей потенциалов.
Мы проделываем все вышеперечисленные шаги, используя известные величины в задаче, чтобы найти конечный ответ. На этом этапе я не могу найти окончательное значение, так как не указана вторая длина волны света, к которой требуется найти отношение. Пожалуйста, укажите значение второй длины волны, чтобы я смог выполнить расчет и предоставить вам подробное решение с конкретными числами.
- Задерживающая разность потенциалов (Фотоэлектрическое напряжение) - это минимальная разность потенциалов, которая необходима для того, чтобы извлечь электроны из материала фотоэлемента.
- Длина волны света определяет его цвет и энергию: чем короче волна, тем больше энергии несет свет.
- Фотоэффект - это физический эффект, когда световые фотоны сталкиваются с поверхностью материала и выбивают электроны из него.
В задаче нам даны две длины волн света: 124 нм и некоторая другая длина волны, которую не указана в тексте.
Так как задача просит найти отношение задерживающих разностей потенциалов для этих двух длин волн, мы можем воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта:
\[E = h \cdot f\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{сек}\)), \(f\) - частота световой волны (в герцах).
Мы знаем, что световая волна соответствует определенной длине волны \(l\) по формуле:
\[l = \frac{c}{f}\]
где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)).
Используя эти формулы, мы можем найти энергию фотонов для двух длин волн света:
Для света с длиной волны 124 нм:
\[f_1 = \frac{c}{l_1} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{124 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]
\[E_1 = h \cdot f_1\]
Для света с другой длиной волны, пусть ее обозначим \(l_2\):
\[f_2 = \frac{c}{l_2}\]
\[E_2 = h \cdot f_2\]
Теперь мы можем найти отношение задерживающих разностей потенциалов \(U_1\) и \(U_2\) для данных длин волн света, используя формулу:
\[\frac{U_1}{U_2} = \frac{E_1}{E_2}\]
Обоснование:
Это отношение фондаментально связано с энергией фотонов. Чем больше энергия фотона, тем большую разность потенциалов необходимо приложить, чтобы вывести электроны из материала фотоэлемента. Таким образом, отношение энергий фотонов непосредственно соответствует отношению задерживающих разностей потенциалов.
Мы проделываем все вышеперечисленные шаги, используя известные величины в задаче, чтобы найти конечный ответ. На этом этапе я не могу найти окончательное значение, так как не указана вторая длина волны света, к которой требуется найти отношение. Пожалуйста, укажите значение второй длины волны, чтобы я смог выполнить расчет и предоставить вам подробное решение с конкретными числами.
Знаешь ответ?