Какова работа выхода Авых электронов с поверхности металла для отдельного шарика, который был облучен светом с длиной волны λ = 4 нм и зарядился до потенциала φ = 0,31 кВ?

Физика 11 класс Фотоэффект работа выхода электронов облучение светом длина волны 4 нм потенциал 0,31 кВ физика 11 класс Новый

Чтобы найти работу выхода электронов с поверхности металла (Авых), нам нужно воспользоваться следующими данными:

• Длина волны света (λ) = 4 нм = 4 * 10^(-9) м
• Потенциал (φ) = 0,31 кВ = 310 В

Работа выхода электронов с поверхности металла можно выразить через энергию, которую получает электрон при облучении светом:

1. Определим энергию фотона: Энергия фотона (E) может быть рассчитана по формуле:
2. E = h * c / λ
3. где h – постоянная Планка (h ≈ 6,626 * 10^(-34) Дж·с),
4. c – скорость света (c ≈ 3 * 10^8 м/с).

Теперь подставим значения в формулу:

• E = (6,626 * 10^(-34) Дж·с * 3 * 10^8 м/с) / (4 * 10^(-9) м)
• E ≈ 4,97 * 10^(-14) Дж.

Теперь переведем эту энергию в электронвольты (эВ) для удобства. 1 эВ = 1,6 * 10^(-19) Дж:

• E ≈ 4,97 * 10^(-14) Дж / (1,6 * 10^(-19) Дж/эВ) ≈ 310 эВ.

Теперь определим работу выхода (Авых):

Работа выхода можно найти по формуле:

• Авых = E - W,

где W – работа, необходимая для перемещения электрона на потенциал φ. Она рассчитывается как:

• W = e * φ,

где e – заряд электрона (e ≈ 1,6 * 10^(-19) Кл).

Теперь подставим значения:

• W = 1,6 * 10^(-19) Кл * 310 В ≈ 4,96 * 10^(-17) Дж.

Теперь переведем W в электронвольты:

• W ≈ 4,96 * 10^(-17) Дж / (1,6 * 10^(-19) Дж/эВ) ≈ 310 эВ.

Теперь подставим все значения в формулу для работы выхода:

• Авых = 310 эВ - 310 эВ = 0 эВ.

Таким образом, работа выхода Авых электронов с поверхности металла составляет 0 эВ, что означает, что электроны могут покинуть поверхность металла без дополнительных затрат энергии.