В опыте Столетова, когда цинковая пластинка с отрицательным зарядом облучается светом вольтовой дуги, до какого минимального потенциала она сможет зарядиться, если будет использоваться монохроматический свет с длиной волны 324 нм? При этом работа выхода из цинка составляет 3,74 эВ.

Физика 11 класс Фотонные явления и фотоэффект опыт Столетова цинковая пластинка отрицательный заряд облучение светом монохроматический свет длина волны 324 нм работа выхода энергия фотона минимальный потенциал физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать несколько понятий из физики, связанных с эффектом фотоэлектронов и энергией фотонов.

Во-первых, нам необходимо определить энергию фотона, который соответствует длине волны 324 нм. Энергия фотона рассчитывается по формуле:

E = h * c / λ

где:

• E - энергия фотона (в электронвольтах);
• h - постоянная Планка, примерно равная 4.1357 * 10^(-15) эВ·с;
• c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с;
• λ - длина волны, в нашем случае 324 нм (или 324 * 10^(-9) м).

Теперь подставим значения в формулу:

1. Сначала переведем длину волны в метры: 324 нм = 324 * 10^(-9) м.
2. Теперь подставим значения в формулу:
3. E = (4.1357 * 10^(-15) эВ·с) * (3 * 10^8 м/с) / (324 * 10^(-9) м).
4. Рассчитаем: E ≈ 3.84 эВ.

Теперь, когда мы знаем энергию фотона, можем перейти к следующему шагу. Чтобы электроны могли покинуть поверхность цинковой пластинки, энергия фотона должна быть больше или равна работе выхода. Работа выхода из цинка составляет 3.74 эВ.

Теперь сравним энергию фотона с работой выхода:

• Энергия фотона (3.84 эВ) больше, чем работа выхода (3.74 эВ).

Это означает, что фотон с длиной волны 324 нм способен выбивать электроны из цинковой пластинки.

Теперь мы можем найти минимальный потенциал, до которого может зарядиться цинковая пластинка. Минимальный потенциал будет равен разнице между энергией фотона и работой выхода:

U = E - W

где:

• U - минимальный потенциал;
• E - энергия фотона (3.84 эВ);
• W - работа выхода (3.74 эВ).

Теперь подставим значения:

1. U = 3.84 эВ - 3.74 эВ.
2. U = 0.10 эВ.

Таким образом, минимальный потенциал, до которого может зарядиться цинковая пластинка при облучении монохроматическим светом с длиной волны 324 нм, составляет 0.10 эВ.