Номер 2, страница 182 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.3. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта - номер 2, страница 182.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Работа выхода для материала пластины, $A_{вых} = 4$ эВ

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, $E_{k_{max}} = 2,5$ эВ

$A_{вых} = 4 \text{ эВ} = 4 \cdot 1,602 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} \approx 6,41 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

$E_{k_{max}} = 2,5 \text{ эВ} = 2,5 \cdot 1,602 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} \approx 4,005 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

Найти:

Энергию фотонов падающего света $E_ф$.

Решение:

Для нахождения энергии фотонов воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта. Это уравнение выражает закон сохранения энергии при фотоэлектрическом эффекте: энергия поглощенного фотона ($E_ф$) расходуется на совершение работы выхода ($A_{вых}$), то есть на то, чтобы вырвать электрон из металла, и на сообщение этому электрону максимальной кинетической энергии ($E_{k_{max}}$).

Формула уравнения Эйнштейна:

$E_ф = A_{вых} + E_{k_{max}}$

В условии задачи все энергетические величины даны во внесистемных единицах — электрон-вольтах (эВ). Проводить вычисления в этих единицах наиболее удобно, так как не требуется перевод в систему СИ (Джоули).

Подставим известные значения в уравнение:

$E_ф = 4 \text{ эВ} + 2,5 \text{ эВ}$

$E_ф = 6,5 \text{ эВ}$

Таким образом, энергия фотонов падающего монохроматического света составляет 6,5 эВ.

Ответ: энергия фотонов равна 6,5 эВ.