Каково значение запирания напряжения для фотоэлектронов, когда металл освещается светом с длиной волны, при которой

Задача: Каково значение запирания напряжения для фотоэлектронов, когда металл освещается светом с длиной волны, при которой возникает красная граница фотоэффекта и равна \(6,2 \times 10^{-7}\) метра?

Ответ:

Запирание напряжения для фотоэлектронов, также известное как стоп-потенциал, является минимальным напряжением, которое должно быть применено к металлу, чтобы предотвратить вылет электронов из его поверхности при освещении светом. Это связано с явлением фотоэффекта.

Для определения значения запирания напряжения, мы можем использовать формулу Эйнштейна:

\[E = hf - W\]

Где:
\(E\) - энергия фотона (в джоулях),
\(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(f\) - частота света (в герцах),
\(W\) - работа выхода металла (в джоулях).

Мы можем найти энергию фотона, используя следующую формулу:

\[E = \frac{hc}{\lambda}\]

Где:
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света (в метрах).

Для нахождения запирания напряжения, мы можем переписать формулу Эйнштейна таким образом:

\[V_{\text{зап}} = \frac{hf}{e}\]

Где:
\(V_{\text{зап}}\) - запирание напряжения (в вольтах),
\(e\) - заряд элементарного электрона (\(1.602176634 \times 10^{-19}\) Кл).

Теперь, подставив значения в формулу, мы можем решить задачу.

Для начала, найдем частоту света, соответствующую красной границе фотоэффекта:

\(\lambda = 6.2 \times 10^{-7}\) м

Используя формулу \(c = \lambda f\), найдем частоту \(f\):

\(f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{6.2 \times 10^{-7}}\) Гц

Теперь мы можем вычислить энергию фотона \(E\) с использованием формулы \(E = hf\):

\(E = hf = 6.62607015 \times 10^{-34} \times \frac{3 \times 10^8}{6.2 \times 10^{-7}}\) Дж

Используя значение заряда элементарного электрона \(e\), мы можем найти запирание напряжения \(V_{\text{зап}}\) согласно формуле \(V_{\text{зап}} = \frac{E}{e}\):

\(V_{\text{зап}} = \frac{6.62607015 \times 10^{-34} \times \frac{3 \times 10^8}{6.2 \times 10^{-7}}}{1.602176634 \times 10^{-19}}\) В

Выполнив необходимые вычисления, мы найдем значение запирания напряжения для фотоэлектронов, когда металл освещается светом с длиной волны, при которой возникает красная граница фотоэффекта. Пожалуйста, выполните данные вычисления для получения окончательного ответа.