Номер 13, страница 183 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
14.3. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. 14. Квантовая физика - номер 13, страница 183.
№13 (с. 183)
Решение. №13 (с. 183)

Решение 2. №13 (с. 183)
Дано:
$λ_{кр} = 660 \text{ нм} = 660 \cdot 10^{-9} \text{ м} = 6,6 \cdot 10^{-7} \text{ м}$
$λ = 1,8 \cdot 10^{-5} \text{ см} = 1,8 \cdot 10^{-5} \cdot 10^{-2} \text{ м} = 1,8 \cdot 10^{-7} \text{ м}$
$e = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$
$h \approx 6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}$ (постоянная Планка)
$c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$ (скорость света в вакууме)
Найти:
$U_{з}$
Решение:
Для решения задачи воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:
$E = A_{вых} + K_{max}$
где $E$ - энергия падающего фотона, $A_{вых}$ - работа выхода электрона из металла, а $K_{max}$ - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.
Энергия падающего фотона определяется его длиной волны $λ$:
$E = \frac{hc}{λ}$
Работа выхода связана с красной границей фотоэффекта $λ_{кр}$ (максимальной длиной волны, при которой еще возможен фотоэффект):
$A_{вых} = \frac{hc}{λ_{кр}}$
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов связана с задерживающим напряжением $U_{з}$ соотношением:
$K_{max} = eU_{з}$
где $e$ - заряд электрона.
Подставим все выражения в исходное уравнение Эйнштейна:
$\frac{hc}{λ} = \frac{hc}{λ_{кр}} + eU_{з}$
Выразим отсюда задерживающее напряжение $U_{з}$:
$eU_{з} = \frac{hc}{λ} - \frac{hc}{λ_{кр}} = hc \left(\frac{1}{λ} - \frac{1}{λ_{кр}}\right)$
$U_{з} = \frac{hc}{e} \left(\frac{1}{λ} - \frac{1}{λ_{кр}}\right)$
Подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления:
$U_{з} = \frac{6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с} \cdot 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} \left(\frac{1}{1,8 \cdot 10^{-7} \text{ м}} - \frac{1}{6,6 \cdot 10^{-7} \text{ м}}\right)$
$U_{з} = \frac{19,89 \cdot 10^{-26}}{1,6 \cdot 10^{-19}} \left(\frac{6,6 - 1,8}{1,8 \cdot 6,6 \cdot 10^{-7}}\right) = 12,43125 \cdot 10^{-7} \cdot \left(\frac{4,8}{11,88 \cdot 10^{-7}}\right)$
$U_{з} = 12,43125 \cdot 10^{-7} \cdot \frac{4,8}{11,88} \cdot 10^7 = \frac{12,43125 \cdot 4,8}{11,88} \approx 5,0227 \text{ В}$
Округлим результат до сотых.
Ответ: $U_{з} \approx 5,02 \text{ В}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 13 расположенного на странице 183 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №13 (с. 183), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.