Каково значение λmax, красной границы фотоэффекта, для металла с работой выхода 4 эВ (округлите ответ до целого числа в нм)?
Точный ответ:
Пояснение: Фотоэффект — это явление, при котором фотоны света выбивают электроны из поверхности вещества. Красная граница фотоэффекта, обозначаемая как λmax (лямбда макс), представляет собой минимальную длину волны света, необходимую для вызывания фотоэффекта.
Чтобы найти значение λmax, мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона с его длиной волны:
E = hc/λ,
где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж·с), c — скорость света (299,792,458 м/с), λ — длина волны света.
Согласно задаче, работа выхода металла равна 4 эВ (электрон-вольт). Это означает, что энергия фотона должна быть больше или равна работе выхода, чтобы вызвать фотоэффект:
E ≥ работа выхода.
E = 4.0 эВ = 4.0 × 1.6 × 10^-19 Дж (переводим в джоули).
Теперь мы можем использовать эту энергию фотона и формулу, чтобы найти λmax:
λmax = hc/E.
Подставляем значения:
λmax = (6.62607015 × 10^-34 Дж·с × 299,792,458 м/с)/ (4.0 × 1.6 × 10^-19 Дж).
После вычислений получаем:
λmax ≈ 497 нм.
Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется изучить свойство света, энергию фотонов и основные законы физики. Также полезно ознакомиться с работой выхода для различных металлов, чтобы лучше понимать, как свет взаимодействует с поверхностью разных материалов.
Упражнение: Каково значение λmax, красной границы фотоэффекта, для металла с работой выхода 2.5 эВ? (округлите ответ до целого числа в нм)