Получи верный ответ на вопрос «Работа выхода электронов из серебра составляет 7.85*10^-19 Дж. определите длину волны красной границы фотоэффекта для серебра . » по предмету Физика, используя встроенную систему поиска. Наша обширная база готовых ответов поможет тебе получить необходимые сведения!
Новые вопросы по физике
Какую работу надо совершить, чтобы поднять тело массой 10 кг на высоту 2 метра, используя при этом подвижной блок? а) 100 Дж б) 200 Дж в) 10 Дж г) 20 Дж
Чтобы столбик ртути в медицинском термометре опустился, термометр «встряхивают»-двигают вниз, а затем резко останавливают. Какова причина опускания столбика ртути?
По двум парал-ым железнодорожным путям навстречу друг другу равномерно движутся два поезда: грузовой — длиной 630 м — со скоростью 48 км/ч и пассажирский длиной 120 м — со скоростью 102 км/ч.
Брусок массой 900 г соскальзывает с доски, наклоненной к горизонту под углом 30 градусов с ускорением 1,3 м/с2. Каков вес бруска? Как он направлен? Примите ℊ=9,8 м/с.
Три ПЛЯЖНЫХ выхода с металлодетектором! ЗОЛОТО, СЕРЕБРО, дорогой ЯНТАРЬ! Ловля креветки в море!
Частота свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре 20 МГц. Определите частоту колебаний в контуре, если конденсатор емкостью 1 мкФ заменить конденсатором, емкость которого 4 мкФ.
Главная » Физика » Работа выхода электронов из серебра составляет 7.85*10^-19 Дж. определите длину волны красной границы фотоэффекта для серебра
Источник: 4i5.ru
Работа выхода электронов из металлов, не металлов и неорганических соединений (Таблица)
В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.
Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:
Wp = -eφ , где j – потенциал электрического поля внутри металла.
При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.
В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.
Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля.
Как почитстить цепочку из серебра профессионально в производственнгых условиях.
Максимальное значение энергии, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . Квантовая теория проводимости металлов, основанная на этой статистике, дает иную трактовку работы выхода. Работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера eφ и энергии Ферми.
где φ’ – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.
Таблица работа выхода электронов из простых веществ
В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.
Работа выхода электронов (W, эВ)
Источник: infotables.ru
I часть Примеры решения задач
Задача 1. Определить скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 
; 2) — лучами с длиной волны 
. Работа выхода для серебраА = 4,7 эВ.
Дано:Решение
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
, (1)
где — энергия фотона, падающего на поверхность металла, А – работа выхода, Wк – кинетическая энергия фотоэлектронов.
(2)
где 
— постоянная Планка,
— скорость света в вакууме, — длина волны.
Кинетическая энергия электрона может быть выражена как по классической формуле
(3)
так и по релятивистской формуле
, (4)
в зависимости от того, какая скорость сообщается фотоэлектрону.
Скорость фотоэлектрона зависит от энергии фотона, вызывающего фотоэффект: если энергия фотона много меньше энергии покоя электрона 
, то вычисление необходимо вести по формуле (4).
- Вычислим энергию покоя электрона:
.
- Вычислим энергию фотона по формуле (2):
Энергия фотона много меньше энергии покоя электрона, поэтому 
, откуда 
, 
3. Вычислим энергию -фотона 
Энергия фотона много больше работы выхода, поэтому можно принять, что кинетическая энергия электрона равна энергии фотона. Так как энергия электрона много больше энергии покоя, то применим формулу (4): 
где 
. Выполнив преобразования, найдем :
. Откуда V = с = 0,95 . 3 . 10 8 = 2,85 . 10 8 
. Ответ: 
Задача 2. Красная граница фотоэффекта для цезия 
. Определить максимальную скорость фотоэлектрона при облучении цезия фиолетовыми лучами с длиной волны = 4000 
ано:Решение
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта 
. = 6,53 . 10 -7 м 
= 4000 
= 4 . 10 -7 м V — ? Энергия фотона 
. Работа выхода равна энергии фотона с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта
. Так как энергия фотона видимой части спектра очень мала по сравнению с энергией покоя электрона, то кинетическую энергию электрона выражаем формулой
тогда получаем
откуда 
Ответ: V = 6,5 . 10 5 
. Задача 3. Источник монохроматического света мощностью Р = 64 Вт испускает ежесекундно 10 20 фотонов, вызывающих фотоэффект на пластинке с работой выхода электронов, равной А = 1,6 эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при длительном освещении? Д
ано: РешениеР Зная мощность источника и число фотонов испускаемых ежесекундно найдем энергию одного фотона = 64 Вт N = 10 20 с -1 А = 1,6 эВ = 2,56 . 10 -19 Дж — ? 
Энергия фотона 
значит будет наблюдаться фотоэффект, и из поверхности металла вылетают электроны. При вылете электронов пластинка заряжается положительно. Максимальная кинетическая энергия вырванных электронов находится из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта 
, откуда 
. По мере удаления от пластинки кинетическая энергия электронов убывает, так как они преодолевают электрическое поле, созданное положительно заряженной пластинкой. При наличии у пластинки определенного потенциала (задерживающего) электрическое поле способно задержать, т.е. возвратить на пластинку вырываемые с ее поверхности электроны. Этот предельный потенциал определяется соотношением 
где е = 1,6 . 10 -19 Кл – заряд электрона. Учитывая уравнение Эйнштейна получим е=Авых, откуда 
Ответ: = 2,4 В. Задача 4. Вычислить энергию фотона, если в среде с показателем преломления п = 1,33 его длина волны = 5,89 . 10 7 м. Д
ано: Решениеп Энергия фотона вычисляется по формуле 
гдеh = 6,62 . 10 -34 Дж·с – постоянная Планка, — час- = 1,33 = 5,89 . 10 7 м — ? 
тота света, 
— длина волны в вакууме, равная
, где — длина волны в среде. Тогда 
Ответ: = 2,5 . 10 -19 Дж. Задача 5. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол 
Энергия рассеянного фотона
= 0,4 МэВ. Определить энергию фотона до рассеяния. Д
ано:Решение
Для определения энергии первичного фотона воспользуемся формулой Комптона 
где
изменение длины волны фотона в результате 
= 0,4 МэВ — ? 
рассеяния на свободном электроне, 
— масса покоя электрона, — угол рассеяния фотона. Тогда 
. Откуда 
где 
— энергия покоя электрона. Для электрона Е0 = 0,511 МэВ, тогда 
Ответ: = 1,85 МэВ. Задача 6. Фотон с энергией = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом = 60 0 . Принимая, что кинетическая энергия и импульс электрона до соударения с фотоном были пренебрежимо малы, определить: 1) энергию 
рассеянного фотона; 2) кинетическую энергию электрона отдачи. 
Дано: Решение Энергию рассеянного фотона найдем, преобразовав формулу Комптона 
. = 0,75 МэВ = 60 0 
— ? Wк — ? Выразив длины волн через энергию фотонов, получим 
, откуда выразим 
: 
2) Кинетическая энергия электрона отдачи по закону сохранения энергии равна разности между энергией падающего фотона и энергией 
рассеянного фотона: 
Ответ: 
Источник: studfile.net