Номер 10.83, страница 208 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 10. Квантовая природа излучения. Фотоэффект - номер 10.83, страница 208.

Условие.

10.83. Определите частоту излучения, вызывающего фотоэффект, если работа по полному торможению фотоэлектронов электрическим полем в точности равна работе выхода A.

Решение.

Дано:

Работа по полному торможению фотоэлектронов электрическим полем $A_{торм}$ равна работе выхода $\text{A}$.

$A_{торм} = A$

Найти:

Частоту излучения $\nu$.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

$h\nu = A + E_{k,max}$

где $\text{h}$ — постоянная Планка, $\nu$ — частота падающего излучения, $\text{A}$ — работа выхода электрона из металла, а $E_{k,max}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Работа по полному торможению фотоэлектронов электрическим полем по определению равна максимальной кинетической энергии вылетевших электронов:

$A_{торм} = E_{k,max}$

Согласно условию задачи, работа по торможению равна работе выхода:

$A_{торм} = A$

Следовательно, мы можем приравнять максимальную кинетическую энергию к работе выхода:

$E_{k,max} = A$

Подставим это соотношение в уравнение Эйнштейна:

$h\nu = A + A$

$h\nu = 2A$

Теперь выразим искомую частоту $\nu$ из полученного уравнения:

$\nu = \frac{2A}{h}$

Ответ: $\nu = \frac{2A}{h}$.