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:
$f_1={\displaystyle \frac{c}{{\lambda }_1}}$,
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:
$f_1={\displaystyle \frac{3.0\times {10}^8}{360\times {10}^{-9}}}=8.33\times {10}^{14}$ Гц.

Для света с длиной волны 750 нм:
$f_2={\displaystyle \frac{c}{{\lambda }_2}}$,
где ${\lambda }_2=750\times {10}^{-9}$ м - длина волны света.
Подставляя значения и решая:
$f_2={\displaystyle \frac{3.0\times {10}^8}{750\times {10}^{-9}}}=4.0\times {10}^{14}$ 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:

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

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

Для света с длиной волны 750 нм:
$V_2={\displaystyle \frac{E_2}{e}}$,
подставляя значения:
$V_2={\displaystyle \frac{2.65\times {10}^{-19}}{1.602\times {10}^{-19}}}=1.66$ 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:
$75=N\cdot (5.51\times {10}^{-19})\cdot (8.33\times {10}^{14})$,
$N={\displaystyle \frac{75}{(5.51\times {10}^{-19})\cdot (8.33\times {10}^{14})}}=1.68\times {10}^{20}$ 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!