Які напруги затримуються вибиті електрони, коли метал освітлюється світлом довжиною хвилі 360 нм, і коли поверхню

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

\(E = h \cdot f\),

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж/с), \(f\) - частота света (в Гц).

Для начала, найдем частоту света для каждого из указанных цветов:

Для света с длиной волны 360 нм:
\(f_1 = \dfrac{c}{\lambda_1}\),
где \(c = 3.0 \times 10^8\) м/с - скорость света, а \(\lambda_1 = 360 \times 10^{-9}\) м - длина волны света.
Подставляя значения и решая:
\(f_1 = \dfrac{3.0 \times 10^8}{360 \times 10^{-9}} = 8.33 \times 10^{14}\) Гц.

Для света с длиной волны 750 нм:
\(f_2 = \dfrac{c}{\lambda_2}\),
где \(\lambda_2 = 750 \times 10^{-9}\) м - длина волны света.
Подставляя значения и решая:
\(f_2 = \dfrac{3.0 \times 10^8}{750 \times 10^{-9}} = 4.0 \times 10^{14}\) Гц.

Теперь мы можем найти энергию каждого фотона с помощью формулы Эйнштейна:

\(E_1 = h \cdot f_1\) - энергия фотона для света с длиной волны 360 нм,
\(E_2 = h \cdot f_2\) - энергия фотона для света с длиной волны 750 нм.

Подставляя значения и решая:
\(E_1 = (6.626 \times 10^{-34})(8.33 \times 10^{14}) = 5.51 \times 10^{-19}\) Дж,
\(E_2 = (6.626 \times 10^{-34})(4.0 \times 10^{14}) = 2.65 \times 10^{-19}\) Дж.

Теперь мы можем найти напряжение, затримывающее электроны с использованием формулы:

\(V = \dfrac{E}{e}\),
где \(V\) - напряжение, \(E\) - энергия фотона, \(e\) - элементарный заряд (\(1.602 \times 10^{-19}\) Кл).

Для света с длиной волны 360 нм:
\(V_1 = \dfrac{E_1}{e}\),
подставляя значения:
\(V_1 = \dfrac{5.51 \times 10^{-19}}{1.602 \times 10^{-19}} = 3.44 \) В.

Для света с длиной волны 750 нм:
\(V_2 = \dfrac{E_2}{e}\),
подставляя значения:
\(V_2 = \dfrac{2.65 \times 10^{-19}}{1.602 \times 10^{-19}} = 1.66 \) В.

Чтобы найти количество фотонов, излученных источником света мощностью 75 Вт, воспользуемся формулой:

\(P = N \cdot E \cdot f\),
где \(P\) - мощность источника света (в Вт), \(N\) - количество фотонов, \(E\) - энергия фотона, \(f\) - частота света.

Мы знаем, что источник света излучает фотоны с длиной волны 360 нм, тогда:

\(P = N \cdot (5.51 \times 10^{-19}) \cdot (8.33 \times 10^{14})\),
подставляя значения и решая:
\(75 = N \cdot (5.51 \times 10^{-19}) \cdot (8.33 \times 10^{14})\),
\(N = \dfrac{75}{(5.51 \times 10^{-19}) \cdot (8.33 \times 10^{14})} = 1.68 \times 10^{20}\) фотонов.

Таким образом, при освещении металла светом с длиной волны 360 нм, затримывается напряжение \(3.44\) В и было выпущено \(1.68 \times 10^{20}\) фотонов. При освещении металла светом с длиной волны 750 нм, затримывается напряжение \(1.66\) В.

Надеюсь, это пошаговое решение помогло. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, спрашивайте!