Квантово-оптические явления. На фотоэлемент падает монохроматический свет в начале с длиной волны 𝜆1. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Квантово-оптические явления. На фотоэлемент падает монохроматический свет в начале с длиной волны 𝜆1

Квантово-оптические явления. На фотоэлемент падает монохроматический свет в начале с длиной волны 𝜆1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Квантово-оптические явления. На фотоэлемент падает монохроматический свет в начале с длиной волны 𝜆1, а затем - с 𝜆2. Максимальная скорость выбитых электронов в первом случае равна 𝑣1, а во втором – 𝑣2. Работа выхода с поверхности фотоэлемента 𝐴, красная граница фотоэффекта – 𝜆0, задерживающая разность потенциалов 𝑈з для 𝜆1. Определить для своего варианта величины, не указанные в таблице 7. Таблица 7. Номер варианта 𝝀1, нм 𝝀2, пм 𝒗1,· 𝟏𝟎5 м/c 𝒗2,· 𝟏𝟎8 м/c 𝑨, эВ 𝑼з , В 𝝀0, нм 6 - - 3 2,5 - - 275 Дано: 𝒗1= 3· 105 м/c 𝒗2= 2,5· 108 м/c Работа выхода фотоэлектронов из металла равна: А=h∙cλ0 , h=6,63·10-34 Дж·с- постоянная Планкас=3·108 м/с- скорость света λ0-красная граница фотоэффекта А= 6,63∙10-34∙3∙108275∙10-9=7,23∙10-19м=4,52 эВ 𝝀0=275·10-9 м А -?𝝀1-? 𝝀2-? 𝑼з-?

Ответ

А=4,52 эВ; λ1=2,6∙10-7м; λ2=7∙10-12м; U3= 0,26 В

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона равна
hν=A+mv22
Где частота излучения ν=cλ , тогда
hcλ=A+mv22
m=9·10-31 кг масса электрона
откуда длина волны
λ=hcA+mv22
λ1=3∙108∙6,63∙10-347,23∙10-19+9,1∙10-31∙(3∙105)22=2,6∙10-7м
λ2=3∙108∙6,63∙10-347,23∙10-19+9,1∙10-31∙(2,5∙108)22=7∙10-12м
Согласно теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии фотоэлектрона равно работе сил электрического поля
А= e𝑈з
eU3=m∙v122
откуда задерживающая разность потенциалов 𝑈з для 𝜆1:
U3=m∙v122e
где m=9·10-31 кг масса электрона; e=1,6·10-19 Кл- заряд электрона.U3= 9,1∙10-31∙(3∙105)22∙1,6∙10-19 = 0,26 В
Проверка размерности:
λ=Дж∙с∙мсДж+кг∙м2с2=Дж∙мДж+Н∙м=Дж∙мДж+Дж=Дж∙мДж=м
[𝑈з]=[кг∙м2c2Кл]=[ДжКл]=[В]
A=Дж∙с∙мсм-кг∙м2с2=Дж-Н∙м=Дж-Дж=Дж=эВ
Ответ: А=4,52 эВ; λ1=2,6∙10-7м; λ2=7∙10-12м; U3= 0,26 В

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу