При освещении серебра светом запирающее напряжение оказалось 1,2В. Работа выхода для серебра 4,3эВ. Какова длина волны падающего света?
Физика Колледж Фотоэлектрический эффект
Чтобы определить длину волны падающего света, мы можем использовать уравнение, связанное с эффектом фотоэлектрического эффекта. В данном случае нам нужно найти длину волны света, который вызывает выбивание электронов из серебра.
Сначала давайте вспомним формулу, связывающую запирающее напряжение (U) с энергией, которую получают фотоэлектроны:
E = e * Uгде:
Теперь подставим известные значения:
E = 1.6 * 10^(-19) Кл * 1.2 В = 1.92 * 10^(-19) ДжТеперь нам нужно перевести эту энергию в электронвольты (эВ), так как работа выхода также задана в эВ. Для этого воспользуемся соотношением:
1 эВ = 1.6 * 10^(-19) ДжТеперь переведем нашу энергию в эВ:
E = 1.92 * 10^(-19) Дж / (1.6 * 10^(-19) Дж/эВ) = 1.2 эВТеперь мы можем использовать закон сохранения энергии для фотоэлектрического эффекта:
E = A + e * Uгде:
Подставим известные значения:
h * f = A + e * Uгде:
Теперь мы можем выразить частоту:
f = (A + e * U) / hПодставим значения:
f = (4.3 эВ + 1.2 эВ) * (1.6 * 10^(-19) Дж/эВ) / (6.63 * 10^(-34) Дж·с) f = (5.5 эВ * 1.6 * 10^(-19) Дж/эВ) / (6.63 * 10^(-34) Дж·с) f = (8.8 * 10^(-19) Дж) / (6.63 * 10^(-34) Дж·с) ≈ 1.33 * 10^(15) ГцТеперь мы можем найти длину волны (λ) с помощью формулы:
λ = c / fгде:
Подставляем значения:
λ = 3 * 10^8 м/с / 1.33 * 10^(15) Гц ≈ 2.26 * 10^(-7) мТеперь переведем метры в нанометры (1 м = 10^9 нм):
λ ≈ 226 нмТаким образом, длина волны падающего света составляет примерно 226 нм.