Работа выхода электронов из калия = 2,15 эВ, из цинка = 3,74 и из серебра = 4,30 эВ....

0 голосов
62 просмотров

Работа выхода электронов из калия = 2,15 эВ, из цинка = 3,74 и из серебра = 4,30 эВ. Определить красную границу фотоэффекта для металлов


Физика (23 баллов) | 62 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота падающей электромагнитной волны, при которой ещё наблюдается фотоэффект. Это значит, что она соответствует такой энергии фотона Eф = h*ν, которая равна работе выхода Aвых электрона из меалла:
h*ν_кр = Авых
h = 6,63*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка;
ν_кр = Авых / h

Переведём для удобства постоянную Планка h из "Дж*с" в "эВ*с":
1 Дж = 0,625*10^19 эВ
h = 6,63*10^(-34) * 0,625*10^19 эВ*с = 4,14*10^(-15) эВ*с

Калий
Aвых = 2,15 эВ
ν_кр = 2,15 эВ / (4,14*10^(-15) эВ*с)
ν_кр ≈ 519*10^12 1/с
ν_кр = 519 ТГц (терагерц)

Цинк
Aвых = 3,74 эВ
ν_кр = 3,74 эВ / (4,14*10^(-15) эВ*с)
ν_кр ≈ 903*10^12 1/с
ν_кр = 903 ТГц (терагерц)

Серебро
Aвых = 3,74 эВ
ν_кр = 3,74 эВ / (4,14*10^(-15) эВ*с)
ν_кр ≈ 1039*10^12 1/с
ν_кр = 1039 ТГц (терагерц)

Под красной границей фотоэффекта можно понимать ещё и максимальную длину волны λ_кр, при которой ещё наблюдается фотоэффект. Найденные частоты ν_кр связаны с длиной волны так λ_кр:
λ_кр = c / ν_кр, где
c = 3*10^8 м/с  скорость света в вакууме.

Калий
λ_кр = (3*10^8 м/с) / (519*10^12 Гц)
λ_кр = 5,78*10^(-7) м
λ_кр = 578 нм

Цинк
λ_кр = (3*10^8 м/с) / (903*10^12 Гц)
λ_кр = 3,32*10^(-7) м
λ_кр = 332 нм

Серебро
λ_кр = (3*10^8 м/с) / (1039*10^12 Гц)
λ_кр = 2,89*10^(-7) м
λ_кр = 289 нм

Ответ:
Калий – 519 ТГц или 578 нм
Цинк – 903 ТГц или 332 нм
Серебро – 1039 ТГц или 289 нм

(3.2k баллов)