2020-05-21
541
1. Определите энергию кванта красного света (
= 0,8 мкм).
| Найти: | Е | СИ |
| Дано: | = 0,8 мкм
v = с = 3·108 
h = 6,63 ·10 -34Дж·с
| = 0,8·10-6 м = 8·10-7 м |
| Решение: Энергия кванта Е = h v = 1) 2) Находим энергиюфотона красного света Е = h
1 эВ(электрон-вольт) – это энергия, которую сообщает электрическое поле электрону при перемещении его из одной точки поля в другую, разность потенциалов (напряжение) между которыми 1 В. А = qU, где q = 1,6·10-19Кл, U = 1 В; А = 1,6·10-19Кл·1В = 1,6·10-19 Дж = 1эВ 1 эВ = 1,6·10 -19 Дж Переведём найденную энергию в эВ:
Ответ: энергия кванта красного света 1,7 эВ. | ||
, частоту излучения можно найти из формулы
. Откуда 
.
= 
= 0,4 
– это частота красного света
= 6,63 ·10 -34Дж·с· 
= 6,63· 
Дж = 26,5 
Дж = 2,65 
Дж
= 1,7 эВ. Как видно в эВ энергия выглядит компактнее!
2. Какой кинетической энергий обладают электроны, вырванные из цинка под действием квантов с энергией 5эВ?
|
|
|
| Найти: | Екин. | Решение: |
| Дано: | Е = 5 эВ А = 4,2 эВ | Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
hν = A +  .
Обозначим кинетическую энергию в формуле  = Екин., а энергию кванта
hν = Е
Тогда уравнение Эйнштейна можно переписать так: Е = А + Екин.. выразим из этой формулы кинетическую энергию электрона Екин. = Е – А
Екин. = 5 эВ – 4,2 эВ = 0,8 эВ
Ответ: энергия электронов, вырванных из цинка под действием излучения с энергией
5 эВ равна 0,8 эВ.
|
3. Произойдёт ли фотоэффект в платине под действием излучения с частотой
9·1015 Гц?
| Найти: | Будет ли  ?
| Решение: |
| Дано: |  = 0,65·1015 Гц
А = 5,3 эВ
h = 6,63 ·10 -34Дж·с
| Фотоэффект произойдёт, если энергия поглощённого кванта будет больше работы выхода: hν >A- это условие фотоэффекта. 1) Найдём энергию кванта Е = hν Е = 6,63 ·10 -34Дж·с·0,65·1015 Гц = 4,3·10-19Дж. Переведём в эВ, для этого этот результат разделим на 1,6 ·10-19, Получаем энергию кванта в эВ: Е = 2,7 эВ 2) Проверим условие фотоэффекта. Для этого сравним полученную энергию кванта с работой выхода электронов из платины Е = hν = 2,7 эВ < А = 5,3 эВ, следовательно hν < А- условие фотоэффекта не выполняется, значит фотоэффект не произойдёт. Ответ: фотоэффект в платине под действием излучения с частотой 9·1015 Гц не произойдёт. |
4. Какую максимальную кинетическую энергию приобретают электроны, вырванные из цинка под действием излучения с длиной волны 200 нм?
| Найти: | Екин. | СИ | ||
| Дано: | А = 4,2 эВ =
= 200нм =
h = 6,63 ·10 -34Дж·с
v = c = 3·108 
| 4,2·1,6·10 --19Дж = 6,72·10 --19Дж 200·10 -9 м = 2·10 -7 м | ||
| Решение: И уравнения Эйнштейна для фотоэффекта hν = A + Найдём кинетическую энергию
1) Найдём частоту излучения из формулы v =
2) Находим кинетическую энергию фотоэлектронов
6,72·10 --19Дж = (9,95 – 6,72)·10 --19Дж = 3,23·10 --19Дж или 2эВ Ответ: максимальная кинетическая энергия электронов, вырванных из цинка под действием излучения с длиной волны 200 нм равна 3,23·10 --19Дж или 2эВ. | ||||
= 1,5 ·1015 Гц
= h
Задачи для самостоятельного решения:
1. Определите энергию кванта жёлтого света, соответствующего длине волны 590 нм.
2. Какой кинетической энергий обладают электроны, вырванные из серебра под действием квантов с энергией 5 эВ?
3. Произойдёт ли фотоэффект в цинке под действием излучения с частотой
9·1015 Гц?
4. Какой кинетической энергией обладают электроны, вырванные с поверхности калия, при облучении её светом с частотой 6·1016 Гц?
5. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона лития при освещении его светом с длиной волны 600 нм.
