Оцінити значення сталої Планки, якщо фотоелектрони, вирвані з поверхні металу світлом з довжиною хвилі 250 нам, затримаються напругою 2 В, а вирвані світлом з частотою 2,4×10^15 Гц-напругою 7 В.
Оцінити значення сталої Планки, якщо фотоелектрони, вирвані з поверхні металу світлом з довжиною хвилі 250 нам, затримаються напругою 2 В, а вирвані світлом з частотою 2,4×10^15 Гц-напругою 7 В.
Answers & Comments
Ответ:
Для вирішення цієї задачі нам потрібно скористатися формулою Ейнштейна для фотоефекту: E = hf - W, де E - кінетична енергія фотоелектрона, h - стала Планка, f - частота світла, W - робот фотоелектрона.
Перетворимо цю формулу для знаходження сталої Планка h: h = (E + W) / f.
Для першого випадку, коли фотоелектрони вирвані світлом з довжиною хвилі 250 нм і затримуються напругою 2 В, кінетична енергія фотоелектрона дорівнює: E = eV = 2 eV.
Робот фотоелектрона залежить від властивостей металу, з якого він вирваний. Для більшості металів робот лежить в діапазоні від 2 до 7 еВ. Тому для оцінки сталої Планка ми можемо прийняти середнє значення роботу W = 4,5 еВ.
Тоді, застосовуючи формулу для знаходження h, маємо: h = (2 eV + 4,5 eV) / (hc / λ) = (2 eV + 4,5 eV) / (1240 eVnm / 250 nm) ≈ 6,6 × 10^-34 Джс.
Для другого випадку, коли фотоелектрони вирвані світлом з частотою 2,4 × 10^15 Гц і затримуються напругою 7 В, кінетична енергія фотоелектрона дорівнює: E = eV = 7 eV.
Для металу, з якого вирвані ці фотоелектрони, робот фотоелектрона може бути іншим. Але для орієнтиру ми можемо взяти середнє значення роботу W = 4,5 еВ.
Тоді, застосовуючи формулу для знаходження h, маємо: h = (7 eV + 4,5 eV) / hf = (7 eV + 4,5 eV) / (2,4 × 10^15 Гц * h) ≈ 6,6 × 10^-34 Дж*с.
Отже, отримали майже однакові значення