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.