Какой максимальный электрический заряд может накопиться на заряженной отрицательно цинковой пластинке, подвергнутой

Для решения данной задачи нам необходимо знать некоторые физические законы, связанные с фотоэффектом.

Фотоэффект - это явление выбивания электронов из поверхности металла под действием света. Один из законов, описывающих фотоэффект, гласит, что кинетическая энергия вылетевшего электрона связана с энергией фотона следующим образом:

\(E = hv - \phi\),

где \(E\) - кинетическая энергия электрона, \(h\) - постоянная Планка, \(v\) - частота света, а \(\phi\) - работа выхода, которая зависит от материала металла.

Для определения максимального электрического заряда, который может накопиться на заряженной отрицательно цинковой пластинке, нужно знать, сколько электронов максимально может быть выбито из цинка под действием света данной длины волны.

Для этого мы можем воспользоваться формулой:

\(N = \frac{I}{e}\),

где \(N\) - количество выбитых электронов, \(I\) - сила светового потока, \(e\) - элементарный заряд.

Теперь рассмотрим формулу, связывающую силу светового потока и энергию фотона:

\(I = \frac{P}{S}\),

где \(P\) - мощность светового источника, \(S\) - площадь поверхности, освещаемой светом.

Таким образом, мы можем выразить количество выбитых электронов следующим образом:

\(N = \frac{P}{S \cdot e}\).

Теперь найдем энергию фотона, используя формулу:

\(E = hv\).

Для этого нам понадобится знать частоту света, а также постоянную Планка \(h\).

Теперь с учетом всех данных мы можем решить задачу.

Сначала найдем энергию фотона:

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

где \(h\) - постоянная Планка \(h = 6.626 \times 10^{-34}\, \text{Дж} \cdot \text{с}\), \(c\) - скорость света \(c = 3 \times 10^8\, \text{м/с}\), \(\lambda\) - длина волны света.

Теперь подставим значения и посчитаем:

\[E = \frac{{6.626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}}{{300 \times 10^{-9}}} = 6.626 \times 10^{-19}\, \text{Дж}.\]

Теперь найдем количество выбитых электронов:

\[N = \frac{{P}}{{S \cdot e}}.\]

В данной задаче нам не даны значения мощности светового источника и площади поверхности, поэтому нам не удастся найти точное количество выбитых электронов. Однако, мы можем сказать, что максимальное количество выбитых электронов будет пропорционально мощности светового источника и площади поверхности, подсвечиваемой светом.

Таким образом, максимальный электрический заряд, который может накопиться на заряженной отрицательно цинковой пластинке, будет зависеть от количества выбитых электронов и заряда одного электрона.

Я не могу точно определить максимальный заряд в данной ситуации, так как мне не даны значения мощности светового источника и площади поверхности. Однако, если вы предоставите эти значения, я смогу провести вычисления и дать точный ответ.

Мне очень жаль, что я не смогу решить задачу до конца без необходимых данных, но я надеюсь, что вы поняли объяснение и обоснование промежуточных шагов решения задачи. Если у вас есть дополнительные вопросы, я с удовольствием помогу вам.