Красная граница фотоэффекта для металла соответствует длине волны 500 нм. Найти работу выхода электрона — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Работа выхода электрона

Средняя 11 класс Квантовая физика / Фотоэффект

Красная граница фотоэффекта для металла соответствует длине волны $\lambda = 500$ нм. Найдите работу выхода электрона. Планковская постоянная $h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}$ Дж·с, скорость света $c = 3 \cdot 10^8$ м/с.

Дано
  • $\lambda = 500$ нм $= 5 \cdot 10^{-7}$ м
  • $h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}$ Дж·с
  • $c = 3 \cdot 10^8$ м/с
  • $A = ?$
Подсказки
Подсказка 1 / 2
На красной границе $E_k = 0$, поэтому $A = hc/\lambda$ — энергия фотона с такой длиной волны.
Подсказка 2 / 2
1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж — используй это для перевода ответа в электронвольты.
Решение

На красной границе кинетическая энергия фотоэлектронов равна нулю, поэтому работа выхода равна энергии фотона:

$$A = \frac{hc}{\lambda} = \frac{6{,}63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^{8}}{5 \cdot 10^{-7}} \approx 3{,}98 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$$

Переведём в электронвольты ($1$ эВ $= 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Дж):

$$A = \frac{3{,}98 \cdot 10^{-19}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} \approx 2{,}49 \text{ эВ}$$

Ответ

$A \approx 3{,}98 \cdot 10^{-19}$ Дж $\approx 2{,}49$ эВ