Ученики на Учителя.com


Решение задач "Фотоэффект"

Решение задач по теме:" Фотоэффект"
1. Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, для натрия
составляет 530 нм. Определите работу выхода электронов из натрия.
Дано: CИ
λ
кр
= 530 нм 530∙ 10
-9
м
c = 3∙ 10
8
м/с
h = 6, 63 ∙ 10
34
Дж×с
_________________
А
вых
-?
Решение
Работа выхода в Дж находится по формуле А
вых
= hν
кр
, А
вых
=
ℎ𝑐
λкр
А
вых
= 6, 6 ∙ 10
-34
∙ 3 ∙10
8
/ 530 ∙ 10
-9
= 3,73 ∙10
-17
Дж
Выразим работу выхода в эВ
А
вых
=А
вых
/ 1,6 ∙10
-19
Дж =2, 34 эВ
Ответ: 2, 34 эВ
2.Определить наибольшую длину волны света, при которой может проходить
фотоэффект, если работа выхода 8,5∙ 10
- 19
Дж.
Дано: Решение:
А
вых
= 8,5∙ 10
- 19
Дж А
вых
= hν
кр
, А
вых
=
ℎ𝑐
λкр
,
c = 3∙ 10
8
м/с λ
кр
=
ℎ𝑐
Авых
,
h = 6, 63 ∙ 10
34
Дж×с λ
кр
= 6, 63 ∙ 10
34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с / 8,5∙ 10
- 19
Дж =
λ
кр
-? = 2,34∙ 10
-7
м
Ответ: 2,34∙ 10
-7
м
3 Работа выхода из металла равна 4, 28 эВ. Найти красную границу
фотоэффекта.
Дано: Решение:
А
вых =
4,28 эВ А
вых
= hν
кр
, А
вых
=
ℎ𝑐
λкр
, λ
кр
=
ℎ𝑐
Авых
,
λ
кр
-?
λ
кр
=6, 63 ∙ 10
-34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с / 4,28 эВ ∙ 1,6 ∙ 10
-19
=
= 4,65∙ 10
-7
м
Ответ: 4,65∙ 10
-7
м
4 Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться
фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найти скорость электронов выбитых из
калии светом с длиной волны 300 нм
Дано: Решение:
λ
кр
= 450 нм hν = А
вых
+ mʋ
2
/ 2
λ
= 300нм
ℎ𝑐
λ
=
ℎ𝑐
λкр
+ mʋ
2
/ 2
m=9,1∙ 10
-31
кг mʋ
2
/ 2 = hc / λ - hc / λ
кр
= hc (1/ λ – 1 / λ
кр
) = hc (λ
кр
– λ) / λ
кр
λ,
ʋ -? ʋ
2
= 2 hc (λ
кр
– λ) / m λ
кр
λ
ʋ
2
=2 ∙6, 63 ∙ 10
-34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с ( 450-300) ∙10
-9
м/
/ 450 ∙10
-9
м 300∙ 10
-9
м 9,1∙ 10
-31
кг = 5967∙ 10
-35
/ 12285 ∙10
-47
=
=0, 4857∙ 10
12
= 4857
∙ 10
8
=69,7
∙ 10
4
=697 км / с.
Ответ: 697 км/ с
5. Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов,
вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 нм.
Работа выхода 2,26 эВ.
Дано: Решение:
λ
= 345 нм hν = А
вых
+ Е
к
,
ℎ𝑐
λ
= А
вых
+ Е
к
А
вых
= 2,26 эВ Е
к
=
ℎ𝑐
λ
- А
вых
,
m=9,1∙ 10
-31
кг Е
к
=6, 63 ∙ 10
-34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с / 345 ∙10
-9
м - 2,26 ∙1.6 ∙10
- 19
=
=0,0576 ∙10
-17
-3,616∙10
-19
=5,76 ∙10
-19
-3,616∙10
-19
=
Е
к
-? =2,14∙10
-19
Дж
Ответ: 2,14 ∙10
-19
Дж
6.Найти работу выхода для некоторого металла , если красная граница
равна 307 нм.
Дано: Решение:
λ
кр
= 307 нм А
вых
=
ℎ𝑐
λкр
А
вых
-? А
вых
= 6, 63 ∙ 10
-34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с / 307 ∙10
-9
м=
= 0,0648 ∙10
-17
Дж = 6,48 ∙10
-19
Дж
Ответ: 6,48∙10
-19
Дж
7. Частота света красной границы некоторого металла 6 ∙10
14
Гц,
задерживающее напряжения 2В. Найти частоту падающего света.
Дано: Решение:
U
з = 2 В hν = А
вых
+ Е
к
ν
кр
= 6 ∙10
14
Гц hν = h
ν
кр
+ Е
к
hν = h
ν
кр
+ eUз
ν -? ν= ν
кр
+ eUз/ h
ν= 6 ∙10
14
Гц + 1, 6 ∙10
-19
Кл ∙2В / 6,63 ∙10
-34
Дж с =
= 6 ∙10
14
Гц + 0,48 ∙10
15
Гц =1,1∙10
15
Гц
Ответ: 1,1∙10
15
Гц
8. На медный шарик падает монохроматический свет с длиной волны
0,165 мкм. Найти разность потенциалов, если работа выхода 4,5эВ.
Дано: Решение:
λ
= 0,165 мкм
А
вы х
= 4,5 эВ
ℎ𝑐
λ
= А
вых
+ е U , е U =
ℎ𝑐
λ
- А
вых
U = (
ℎ𝑐
λ
- А
вых
)
/ е
U-? U = ( 6, 63 ∙ 10
-34
Дж×с 3∙ 10
8
м/с / 0,165∙ 10
-6
м -
- 4,5∙1,6 ∙10
-19
Кл )/ 1,6 ∙10
-19
Кл = 3,03 В
Ответ: 3,03 В
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: