Как найти лямбду красную

Обновлено: 23.01.2025

Ниже размещены условия задач и отсканированные решения. Если вам нужно решить задачу на эту тему, вы можете найти здесь похожее условие и решить свою по аналогии. Загрузка страницы может занять некоторое время в связи с большим количеством рисунков. Если Вам понадобится решение задач или онлайн помощь по физике- обращайтесь, будем рады помочь.

Явление фотоэффекта заключается в испускании веществом электронов под действием падающего света. Теория фотоэффекта разработана Эйнштейном и заключается в том, что поток света представляет собой поток отдельных квантов(фотонов) с энергией каждого фотона h n . При попадании фотонов на поверхность вещества часть из них передает свою энергию электронов. Если этой энергия больше работы выхода из вещества, электрон покидает металл. Уравнение эйнштейна для фотоэффекта: , " />
где " />
— максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 307 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов – 1 эВ. Найти отношение работы выхода электрона к энергии падающего фотона.

Частота света красной границы фотоэффекта для некоторого металла составляет 6*10 14 Гц, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов – 2В. Определить частоту падающего света и работу выхода электронов.

Работа выхода электрона из металла составляет 4,28эВ. Найти граничную длину волны фотоэффекта.

На медный шарик радает монохроматический свет с длиной волны 0,165 мкм. До какого потенциала зарядится шарик, если работа выхода электрона для меди 4,5 эВ?

Работа выхода электрона из калия составляет 2,2эВ, для серебра 4,7эВ. Найти граничные длину волны фотоэффекта.

Длина волны радающего света 0,165 мкм, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов 3В. Какова работа выхода электронов?

Красная граница фотоэффекта для цинка 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на цинк падает свет с длиной волны 200нм.

На металл с работой выхода 2,4эВ падает свет с длиной волны 200нм. Определить задерживающую разность потенциалов.

На металл падает свет с длиной волны 0,25 мкм, задерживающая разность потенциалов при этом 0,96В. Определить работу выхода электронов из металла.

При изменении длины волны падающего света максимальные скорости фотоэлектронов изменились в 3/4 раза. Первоначальная длина волны 600нм, красная граница фотоэффекта 700нм. Определить длину волны после изменения.

Работы выхода электронов для двух металлов отличаются в 2 раза, задерживающие разности потенциалов - на 3В. Определить работы выхода.

Максимальная скорость фотоэлектронов равно 2,8*10 8 м/с. Определить энергию фотона.

Энергии падающих на металл фотонов равны 1,27 МэВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.

Максимальная скорость фотоэлектронов равно 0,98с, где с - скорость света в вакууме. Найти длину волны падающего света.

Энергия фотона в пучке света, падающего на поверхность металла, равно 1,53 МэВ. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.

На шарик из металла падает свет с длиной волны 0,4 мкм, при этом шапик заряжается до потенциала 2В. До какого потенциала зарядится шарик, если длина волны станет равной 0,3 мкм?

После изменения длины волны падающего света в 1,5 раза задерживающая разность потенциалов изменилась с 1,6В до 3В. Какова работа выхода?

Красная граница фотоэффекта 560нм, частота падающего света 7,3*10 14 Гц. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.

Красная граница фотоэффекта 2800 ангстрем, длина волны падающего света 1600 ангстрем. Найти работу выхода и максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона.

Задерживащая разность потенциалов 1,5В, работа выхода электронов 6,4*10 -19 Дж. Найти длину волны падающего света и красную границу фотоэффекта.

Работа выхода электронов из металла равна 3,3 эВ. Во сколько раз изменилась кинетическая энергия фотоэлектронов. если длина волны падающего света изменилась с 2,5*10 -7 м до 1,25*10 -7 м?

Найти максимальную скорость фотоэлектронов для видимого света с энергией фотона 8 эВ и гамма излучения с энергией 0,51 МэВ. Работа выхода электронов из металла 4,7 эВ.

Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 3,7 В. Работа выхода электронов равна 6,3 эВ. Какая работа выхода электронов у другого металла, если там фототок прекращается при разности потенциалов, большей на 2,3В.

Работа выхода электронов из металла 4,5 эВ, энергия падающих фотонов 4,9 эВ. Чему равен максимальный импульс фотоэлектронов?

Красная граница фотоэффекта 2900 ангстрем, максимальная скорость фотоэлектронов 10 8 м/с. Найти отношение работы выхода электронов к энергии палающих фотонов.

Длина волны падающего света 400нм, красная граница фотоэффекта равна 400нм. Чему равна максимальная скорость фотоэлектронов?

Длина волны падающего света 300нм, работа выхода электронов 3,74 эВ. Напряженность задерживающего электростатического поля 10 В/см.Какой максимальный путь фотоэлектронов при движении в направлении задерживающего поля?

Длина волны падающего света 100 нм, работа выхода электронов 5,30эВ. Найти максимальную скорость фотоэлектронов.

При длине волны радающего света 491нм задерживающая разность потенциалов 0,71В. Какова работа выхода электронов? Какой стала длина волны света, если задерживающая разность потенциалов стала равной 1,43В?

Кинетическая энергия фотоэлектронов 2,0 эВ, красная граница фотоэффекта 3,0*10 14 Гц. Определить энергию фотонов.

Красная граница фотоэффекта 0,257 мкм, задерживающая разность потенциалов 1,5В. Найти длину волны падающего света.

Красная граница фотоэффекта 2850 ангстрем. Минимальное значение энергии фотона, при котором возможен фотоэффект?

Ниже вы можете посмотреть обучаюший видеоролик на тему фотоэффекта и его законов.

Запишем уравнение Эйнштейна для этого случая. Т. к. энергии такого кванта хватает только на то, чтобы выбить электрон, и на его разгон энергии уже нет (см. рис. 12), составляющая будет равна нулю:

,
– красная граница фотоэффекта.

Рис. 12. Зависимость кинетической энергии фотоэлектрона от частоты падающего света

Частота или длина волны, соответствующие красной границе фотоэффекта, зависят от вещества и определяются величиной работы выхода электрона из данного вещества (см. рис. 13).

Рис. 13. Зависимость частоты (длины волны) от вещества

Суммарная энергия квантов в световом потоке, падающем на металл, – это интенсивность света. Если мы изменяем интенсивность света данной частоты, то это значит, что мы изменяем количество фотонов, а значит, и количество фотоэлектронов. Скорость каждого выбитого из металла электрона от интенсивности света не зависит.

Задача

Красная граница фотоэффекта для калия . Какую максимальную скорость могут иметь фотоэлектроны, вылетающие с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом с диной волны ?

Анализ условия.

- В задаче описан фотоэффект, значит, будем использовать уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: .

- Красная граница фотоэффекта – это минимальная частота, при которой наблюдается фотоэффект, при этом энергии фотона хватает только на выбивание электрона из вещества, но кинетическая энергия электрону не сообщается: .

- Мы легко переходим от частоты к длине волны, используя формулу .

Применим к данной задаче уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и выражение для красной границы. В задаче заданы значения длин волн, поэтому сразу перейдем от частот к длинам волн по формуле . Запишем:

Получили систему уравнений, решив которую, найдем максимальную скорость электрона. Получим ответ около 580 км/с.

Математическая часть решения задачи

Подставим выражение для работы выхода из второго уравнения в первое:

Задача 2: Красная граница фотоэффекта для металла (лямбда max)=6,2*10^-5см. Найдите величину задерживающего напряжения Uз для фотоэлектронов при освещении металла светом длиной волны (лямдба)=330нм.

Задача 3: На поверхность металла падает излучение длиной волны (лямбда)=0,36 мкм, мощность которого P=5,0 мкВт. Определите силу фототока насыщения Iн, если из всех падающих фотонов только n=5,0% выбивают из металла электроны

Помогиииитее пожалуйста. ОЧень нужно на завтра. И распишите плиииз=)

По уравнению Эйнштейна , где V - частота излучения (Гц), h - постоянная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с), - работа выхода (Дж), - максимальная энергия излучения (Дж). Из данной формулы выражаем находимую кинетическую энергию: . В системе СИ: 4,4 эВ = 4,4*1,1*10⁻¹⁹ Дж = 7,04*10⁻¹⁹ Дж. Подставляем численные данные и вычисляем: (Дж)

Ответ: Кинетическая энергия равна 390,16*10⁻¹⁹ Джоуль.

По формуле фотоэффекта (из закона сохранения энергии) , где m - масса частицы (кг), - скорость частицы (м/с), e - заряд электрона (e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл), U₃ - запирающие напряжение т.е. напряжение при котором ток полностью прекращается (В). Выражение: есть кинетическая энергия т.е. . В задаче №1 если взглянуть есть формула полученная в ходе преобразования (кинетической энергии) ⇒ . Тогда кинетическую энергию расписываем как: . Отсюда выражаем находимое напряжение: .

Работой выхода называют красной границей фотоэффекта, при котором имеется предельно низкая частота или максимальная длина волны ⇒ определяем по формуле: . Данную формулу подставляяем в формлу определения запирающего напряжения:

. Частоту (V) расписываем как тогда ⇒ . В системе СИ:

6,2*10⁻⁵ см = 6,2*10⁻⁸ м; 330 нм = 33*10⁻⁸ м. Подставляем численные данные и вычисляем:

Фототок насыщения, это явление возникающее при исчерпывании ресурса свободных зарядов. То есть, имея фотоны с энергией выше красной границы, мы можем получать фотоэлектроны в количестве 1 к 1-му, повышая поток фотонов, до тех пор, пока электроны готовые выйти не исчерпаются. Дальнейшее повышение потока фотонов (мощности излучения), не приведёт к росту потока электронов (фототока). Остальное просто:

n - число фотонов за время t то есть поток фотонов и он численно равен потоку фотоэлектронов

умножая на заряд e обе части, в левой получим ток:

и переходя к заданным величинам:

В системе СИ: 0,36 мкм = 0,36*10⁻⁶ м; 5 мкВт = 5*10⁻⁶ Вт. Подставляем численные данные и вычисляем:

Задачи на фотоэффект: определение красной границы, работы выхода, массы фотона.

Задача 1. Красная граница фотоэффекта для натрия нм. Найти работу выхода электрона из натрия.

Работа выхода (Дж) определяется формулой:

$A=\frac{h c}{\lambda}=\frac{6,62\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^8}{547\cdot10^{-9}}=3,6\cdot10^{-19}$

Выражая в эВ, получим

Ответ: Дж, или 2,27 эВ.
Задача 2. Какова наименьшая частота света, при которой еще наблюдается фотоэффект, если работа выхода электрона из металла Дж?

Из формулы предыдущей задачи имеем:

$\lambda=\frac{h c}{A}=\frac{6,62\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^8}{3,3 \cdot 10^{-19}}=6\cdot10^{-7}$

$\nu=\frac{c}{\lambda}=\frac{3\cdot10^8}{6\cdot10^{-7}}=5\cdot10^{14}$

Ответ: длина волны 600 нм, частота Гц.

Задача 3. Вычислить длину волны красной границы фотоэффекта для серебра. 19.62.

Работа выхода для серебра равна Дж. Тогда длина волны равна

$\lambda=\frac{h c}{A}=\frac{6,62\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^8}{6,85 \cdot 10^{-19}}=3\cdot10^{-7}$

Ответ: м, или 300 нм.
Задача 4. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла . Чему равно минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект?

$E_f=\frac{ h c }{\lambda }=\frac{6,62\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^8}{2750 \cdot 10^{-10}}=7,27\cdot10^{-19}$

В электронвольтах это

Ответ: Дж, или 4,5 эВ.

Задача 5. Будет ли наблюдаться фотоэффект, если работа выхода электрона из металла Дж, а свет имеет длину волны м?

Сравним работу выхода и минимальную энергию фотона. Если окажется, что работа выхода больше энергии фотона, то фотоэффект не будет происходить.

$E_f=\frac{ h c }{\lambda }=\frac{6,62\cdot10^{-34}\cdot 3\cdot10^8}{5 \cdot 10^{-7}}=4\cdot10^{-19}$

Так как , то фотоэффект будет наблюдаться.
Задача 6. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла . Какова масса фотона, вызывающего фотоэффект?

$m_f=\frac{h}{c \lambda}=\frac{6,62\cdot10^{-34}}{3\cdot10^8 \cdot2200\cdot10^{-10}}=10^{-35}$

Ответ: кг.

Задача 7. Для некоторого металла красная граница фотоэффекта Гц. Определить работу выхода электрона из этого металла.