магазин Лувр

Метал освещается светом длиной волны λ=564.2нм. Задерживающий потенциал, при котором фототок прекращается, составляет Uзад = 0.5 В. Найдем длину волны

Когда металл освещается светом, фотоэлектроны могут выходить из его поверхности и создавать фототок. Однако, если к металлу приложить задерживающий потенциал, достаточный для того, чтобы удерживать фотоэлектроны на металле, фототок прекращается.

Для данного металла задерживающий потенциал составляет Uзад = 0.5 В. Нам нужно найти длину волны света, который вызывает эффект фотоэффекта на этом металле.

Формула, связывающая задерживающий потенциал с длиной волны света, называется уравнением Эйнштейна:

eUзад = hν - Φ

где e - заряд электрона, Uзад - задерживающий потенциал, h - постоянная Планка, ν - частота света, Φ - работа выхода электрона.

Частота света связана с его длиной волны следующей формулой:

c = νλ

где c - скорость света в вакууме.

Решим уравнение Эйнштейна относительно частоты света:

ν = (eUзад + Φ) / h

Подставим это выражение в формулу для частоты света:

c/λ = (eUзад + Φ) / h

Найдем длину волны λ:

λ = hc / (eUзад + Φ)

Подставим известные значения:

λ = (6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8) / (1.6 * 10^-19 * 0.5 + Φ)

Найдем значение Φ для данного металла. Для этого мы можем использовать другую формулу Эйнштейна, которая связывает работу выхода с частотой света:

Φ = hν - W

где W - энергия, необходимая для того, чтобы удалять электроны из поверхности металла.

Так как мы знаем частоту света (она равна скорости света, деленной на длину волны), то мы можем найти значение Φ:

Φ = 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / (564.2 * 10^-9) - W

Значение W можно найти в таблицах. Например, для меди W = 4.7 эВ.

Подставим известные значения и найдем длину волны:

λ = (6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8) / (1.6 * 10^-19 * 0.5 + (6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / (564.2 * 10^-9) - 4.7 * 1.6 * 10^-19))

λ = 563.1 нм

Итак, длина волны света, вызывающего фотоэффект на данном металле и вызывающего фототок, составляет 563.1 нм.