Определите красную границу фотоэффекта для платины.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения красной границы фотоэффекта необходимо воспользоваться формулой Эйнштейна для фотоэффекта и понятием работы выхода электрона из металла. Основные физические понятия Красная граница фотоэффекта — это минимальная частота ν0nu sub 0 или максимальная длина волны λ0lambda sub 0 падающего света, при которой еще возможен фотоэффект (испускание электронов с поверхности металла). Условие возникновения фотоэффекта выражается формулой: Aout=hν0=hcλ0cap A sub o u t end-sub equals h nu sub 0 equals the fraction with numerator h c and denominator lambda sub 0 end-fraction Где:

  • Aoutcap A sub o u t end-sub — работа выхода электрона (для платины это табличное значение); hh — постоянная Планка ( 6,626×10-34 Джс6 comma 626 cross 10 to the negative 34 power Дж center dot с); cc — скорость света ( 3×108 м/с3 cross 10 to the eighth power м/с); ν0nu sub 0 — пороговая частота; λ0lambda sub 0 — пороговая длина волны.

Расчет для платины (Pt) Работа выхода для платины является одной из самых высоких среди металлов. Согласно справочным данным: Aout5,63 эВcap A sub o u t end-sub is approximately equal to 5 comma 63 эВ Переведем это значение в систему СИ (Джоули), учитывая, что 1 эВ=1,6×10-19 Дж1 эВ equals 1 comma 6 cross 10 to the negative 19 power Дж: Aout=5,63×1,6×10-199,008×10-19 Джcap A sub o u t end-sub equals 5 comma 63 cross 1 comma 6 cross 10 to the negative 19 power is approximately equal to 9 comma 008 cross 10 to the negative 19 power Дж1. Определение максимальной длины волны ( λ0lambda sub 0) Выразим λ0lambda sub 0 из формулы: λ0=hcAoutlambda sub 0 equals the fraction with numerator h c and denominator cap A sub o u t end-sub end-fraction Подставим значения: λ0=6,626×10-34×3×1089,008×10-192,206×10-7 мlambda sub 0 equals the fraction with numerator 6 comma 626 cross 10 to the negative 34 power cross 3 cross 10 to the eighth power and denominator 9 comma 008 cross 10 to the negative 19 power end-fraction is approximately equal to 2 comma 206 cross 10 to the negative 7 power м В нанометрах это составит: λ0221 нмlambda sub 0 is approximately equal to 221 нм 2. Определение минимальной частоты ( ν0nu sub 0) ν0=Aouthnu sub 0 equals the fraction with numerator cap A sub o u t end-sub and denominator h end-fraction ν0=9,008×10-196,626×10-341,36×1015 Гцnu sub 0 equals the fraction with numerator 9 comma 008 cross 10 to the negative 19 power and denominator 6 comma 626 cross 10 to the negative 34 power end-fraction is approximately equal to 1 comma 36 cross 10 to the 15th power Гц Вывод Для платины красная граница фотоэффекта соответствует следующим значениям:

  • Длина волны: 221 нмis approximately equal to 221 нм (это область коротковолнового ультрафиолетового излучения). Частота: 1,36×1015 Гцis approximately equal to 1 comma 36 cross 10 to the 15th power Гц.

Это означает, что фотоэффект на платине будет наблюдаться только при облучении ее жестким ультрафиолетом. Видимый свет не обладает достаточной энергией кванта, чтобы выбить электроны из данного металла. Хотите, чтобы я рассчитал красную границу для другого металла или помог решить задачу с учетом кинетической энергии вылетающих электронов?

Форма ответа

Ваш аватар