Какова постоянная Планка, если при длине волны λ=600 нм фототок в вакуумном фотоэлементе прекращается при создании задерживающего напряжения, а при увеличении длины волны на 25% это напряжение уменьшается на дельта U=0.415 В? Даны значения е=1.6*10^-19 и c=3*10^8 м/с.

Физика 9 класс Квантовая физика постоянная Планка длина волны 600 нм фототок вакуумный фотоэлемент задерживающее напряжение увеличение длины волны дельта U физика 9 класс Новый

Для решения задачи мы будем использовать уравнение, связывающее энергию фотона с длиной волны и постоянной Планка. Энергия фотона E может быть выражена через длину волны λ следующим образом:

E = h * c / λ

где:

• E - энергия фотона;
• h - постоянная Планка;
• c - скорость света (3 * 10^8 м/с);
• λ - длина волны.

В нашей задаче длина волны λ равна 600 нм, что соответствует 600 * 10^-9 м. Теперь, когда мы увеличиваем длину волны на 25%, новая длина волны λ' будет:

λ' = λ + 0.25 * λ = 1.25 * λ

Теперь подставим значение λ:

λ' = 1.25 * 600 нм = 750 нм = 750 * 10^-9 м

Теперь мы можем рассчитать энергии фотонов для обеих длин волн:

1. Для первой длины волны (λ = 600 нм):

E1 = h * c / λ = h * (3 * 10^8) / (600 * 10^-9)

2. Для второй длины волны (λ' = 750 нм):

E2 = h * c / λ' = h * (3 * 10^8) / (750 * 10^-9)

Теперь, согласно условию задачи, разница в напряжении ΔU равна разнице энергий фотонов, делённой на заряд электрона:

ΔU = (E1 - E2) / e

Подставим выражения для E1 и E2:

ΔU = (h * c / λ - h * c / λ') / e

Теперь подставим известные значения:

ΔU = h * c * (1/λ - 1/λ') / e

Теперь подставим значения:

ΔU = h * (3 * 10^8) * (1/(600 * 10^-9) - 1/(750 * 10^-9)) / (1.6 * 10^-19)

Теперь подставим ΔU = 0.415 В и решим уравнение относительно h:

0.415 = h * (3 * 10^8) * (1/(600 * 10^-9) - 1/(750 * 10^-9)) / (1.6 * 10^-19)

Решив это уравнение, мы найдем значение постоянной Планка h.

Итак, давайте сначала вычислим разность:

1/(600 * 10^-9) - 1/(750 * 10^-9) = (750 - 600) / (600 * 750 * 10^-18) = 150 / (450000 * 10^-18) = 1/3000 * 10^18 = 3.33 * 10^15

Теперь подставим это значение в уравнение:

0.415 = h * (3 * 10^8) * (3.33 * 10^15) / (1.6 * 10^-19)

Упростим уравнение:

0.415 * (1.6 * 10^-19) = h * (3 * 10^8) * (3.33 * 10^15)

Теперь можно выразить h:

h = (0.415 * 1.6 * 10^-19) / (3 * 10^8 * 3.33 * 10^15)

Теперь подставим значения и посчитаем h:

h ≈ 6.626 * 10^-34 Дж·с

Таким образом, постоянная Планка h примерно равна 6.626 * 10^-34 Дж·с.