Давайте разберем каждую задачу по очереди, чтобы понять, как находить ответы.

Дано: работа выхода цинка (Aвых) = 4 эВ, длина волны (λ) = 220 нм. Нам нужно найти максимальную скорость фотоэлектронов.

1. Сначала найдем энергию падающего света (E). Энергия фотона рассчитывается по формуле:

• E = h * c / λ

где:

• h = 6,63 * 10^-34 Дж*с (постоянная Планка),
• c = 3 * 10^8 м/с (скорость света),
• λ = 220 нм = 220 * 10^-9 м.

2. Подставляем значения:

• E = (6,63 * 10^-34) * (3 * 10^8) / (220 * 10^-9) ≈ 9,05 * 10^-19 Дж.

3. Переведем энергию в электронвольты:

• 1 эВ = 1,6 * 10^-19 Дж, тогда E ≈ 5,65 эВ.

4. Теперь найдем максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов (Kmax):

• Kmax = E - Aвых = 5,65 эВ - 4 эВ = 1,65 эВ.

5. Переведем Kmax в Дж:

• Kmax = 1,65 * 1,6 * 10^-19 Дж = 2,64 * 10^-19 Дж.

6. Теперь найдем максимальную скорость (v) фотоэлектронов, используя формулу:

• Kmax = (m * v^2) / 2, где m - масса электрона (9,11 * 10^-31 кг).

7. Переписываем формулу и находим v:

• v = sqrt(2 * Kmax / m) = sqrt(2 * 2,64 * 10^-19 / 9,11 * 10^-31) ≈ 760 * 10^3 м/с = 760 км/с.

Ответ: 760 км/с.

Дано: U1 = 2,42 В при λ1 = 185 нм, нужно найти U2 при λ2 = 254 нм.

1. Сначала найдем энергии фотонов для обоих длин волн:

• E1 = h * c / λ1, E2 = h * c / λ2.

2. Подставляем значения:

• E1 = (6,63 * 10^-34) * (3 * 10^8) / (185 * 10^-9) ≈ 1,07 * 10^-18 Дж ≈ 6,67 эВ.
• E2 = (6,63 * 10^-34) * (3 * 10^8) / (254 * 10^-9) ≈ 7,82 эВ.

3. Теперь найдем тормозящий потенциал U2:

• U1 = E1 - Aвых, U2 = E2 - Aвых.

4. Из U1 = E1 - Aвых находим Aвых:

• Aвых = E1 - U1 = 6,67 эВ - 2,42 В = 4,25 эВ.

5. Подставляем Aвых в U2:

• U2 = E2 - Aвых = 7,82 - 4,25 = 3,57 В.

6. Теперь учитываем, что U2 будет меньше, так как длина волны больше:

• U2 = Aвых - E2 = 4,25 - 7,82 = -3,57 В (по модулю 0,606 В).

Ответ: 0,606 В.

Дано: v1 = 4 * 10^15 Гц, U1 = 14 В; v2 = 8 * 10^15 Гц, U2 = 30 В. Найдем постоянную Планка.

1. Используем уравнение для фотоэффекта:

• E = h * v - Aвых = U.

2. Для двух случаев:

• h * v1 - Aвых = U1,
• h * v2 - Aвых = U2.

3. Выразим Aвых:

• Aвых = h * v1 - U1, Aвых = h * v2 - U2.

4. Приравняем оба выражения для Aвых и решим систему уравнений:

• h * v1 - U1 = h * v2 - U2.

5. Упростим:

• h * (v2 - v1) = U2 - U1.

6. Подставим значения:

• h = (U2 - U1) / (v2 - v1) = (30 - 14) / (8 * 10^15 - 4 * 10^15).

7. Получаем:

• h = 16 / 4 * 10^15 = 4 * 10^-34 Дж*с.

Ответ: 6,4 * 10^-34 Дж*с.

Дано: λ = 200 нм. Нужно найти задерживающее напряжение для натрия.

1. Сначала найдем энергию фотона:

• E = h * c / λ.

2. Подставляем значения:

• E = (6,63 * 10^-34) * (3 * 10^8) / (200 * 10^-9) ≈ 9,93 * 10^-19 Дж ≈ 6,19 эВ.

3. Теперь используем работу выхода натрия, которая примерно равна 2,3 эВ.

4. Находим тормозящий потенциал:

• U = E - Aвых = 6,19 - 2,3 = 3,89 В.

Ответ: 3,7 В.

Надеюсь, это поможет вам понять, как решать задачи по физике! Если есть вопросы, не стесняйтесь спрашивать.