Чему равна красная граница фотоэффекта

Чему равна красная граница фотоэффекта

Частота красной границы фотоэффекта для калия равна 5,33 · 10 14 Гц. Если другой металл облучить светом с такой же длиной волны, то кинетическая энергия вылетевших электронов будет в 3 раза меньше работы выхода для этого вещества. Чему равна частота красной границы фотоэффекта для неизвестного металла?

Согласно уравнению фотоэффекта, энергия фотона, работа выхода и максимальная кинетическая энергия электрона связаны соотношением:

Красная граница фотоэффекта — это минимальная частота при которой ещё происходит фотоэффект и она зависит от работы выхода и не зависит от энергии налетающих фотонов

Запишем закон фотоэффекта для неизвестного металла:

Фотоэффектомназывается испускание веществом электронов при поглощении им квантов электромаг­нитного излучения (фотонов).

Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та

Крас­ной гра­ни­цей фо­то­эф­фек­та на­зы­ва­ет­ся ми­ни­маль­ная ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая ей мак­си­маль­ная длина волны, при ко­то­рой на­блю­да­ет­ся фо­то­эф­фект. По­че­му она так на­зы­ва­ет­ся – крас­ная гра­ни­ца?

Если мы возь­мем свет такой ча­сто­ты, при ко­то­рой будет на­блю­дать­ся фо­то­эф­фект, и будем ее умень­шать, мы будем по оси ча­сто­ты сме­щать­ся влево, пока не дой­дем до пре­де­ла, при ко­то­ром фо­то­эф­фект пре­кра­тит­ся. Можно по­ста­вить рядом ось длин волн.

Если мы будем так же сме­щать­ся в ви­ди­мом спек­тре, то мы будем дви­гать­ся к крас­но­му свету, ко­то­рый яв­ля­ет­ся гра­нич­ным для на­ше­го глаза. Свет мень­ших ча­стот или бόльших длин волн мы уже не видим. Гра­ни­ца ви­ди­мо­сти со­от­вет­ству­ет крас­но­му цвету.

Для фо­то­эф­фек­та пре­дель­ная ча­сто­та не обя­за­тель­но со­от­вет­ству­ет крас­но­му цвету, но по ана­ло­гии на­зы­ва­ет­ся крас­ной гра­ни­цей (см. рис. 11).

Рис. 11. Крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та и гра­ни­ца спек­тра ви­ди­мо­го света

– крас­ная гра­ни­ца фо­то­эф­фек­та.

32) Уравнение Эйнштейна. Технические устройства основанные на использовании фотоэффекта.

Уравнение Эйнштейна описывает связь между энергией и массой любого вещества.

E энергия (тела, излучения, поля и т. д.) Дж
m масса, отвечающая энергии E, кг
c скорость света в вакууме, 3 × 10 8 м/с
Читайте также:  Форматы видео по качеству по возрастанию
1. E= mc 2

Каждой массе соответствует определенная энергия и наоборот. Каждому изменению массы соответствует определенное изменение энергии и наоборот.

Практическое применение фотоэффекта в технике может быть разнообразным. В частности, внешний фотоэффект применяется для воспроизведения звука, например, в кино. Кроме того, созданы специальные приборы для измерения яркости, силы света, освещенности. Явление фотоэффекта задействовано в управлении производственными процессами. Для этого есть специальные приборы, называемые фотоэлементами.

Атомная и ядерная физика

33)Строение атома: планетарная модель и модель Бора. Квантовые постулаты Бора.

Поглощение и испускание света атомом. Квантование энергии.

Атомная и ядерная физика — раздел физики, изучающий строение атома и атомного ядра и процессы, связанные с ними.

Постулаты Бора:1.Атом может находиться в особых квантовых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует своя определенная энергия. В этих состояниях атом не излучает (и не поглощает) энергию.

2. При переходе атома из одного стационарного состояния в другое он по­глощает (или излучает) фотон с энергией hνn = ЕкЕn Ек, Еn — энер­гии стационарных состояний поглощение излучение
Таким образом квантовая теория объясняет линейчатость спектров
  • 1. Атом может находиться только в особых, стационарных состояниях. Каждому состоянию соответствует определённое значение энергии — энергетический уровень. Находясь в стационарном состоянии, атом не излучает и не поглощает

Стационарным состояниям соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. Номера стационарных орбит и энергетических уровней (начиная с первого) в общем случае обозначаются латинскими буквами: п, k и т. д. Радиусы орбит, как и энергии стационарных состояний, могут принимать не любые, а определённые дискретные значения. Первая орбита расположена ближе всех к ядру.

  • 2. Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ек в стационарное состояние с меньшей энергией Еn

Согласно закону сохранения энергии, энергия излучённого фотона равна разности энергий стационарных состояний:

Читайте также:  Что почитать типа гарри поттера

Из этого уравнения следует, что атом может излучать свет только с частотами

Атом может также поглощать фотоны. При поглощении фотона атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.Состояние атома, в котором все электроны находятся на стационарных орбитах с наименьшей возможной энергией, называется основным. Все другие состояния атома называются возбуждёнными.У атомов каждого химического элемента имеется свой характерный набор энергетических уровней. Поэтому переходу с более высокого энергетического уровня на более низкий будут соответствовать характерные линии в спектре испускания, отличные от линий в спектре другого элемента.Совпадение линий излучения и поглощения в спектрах атомов данного химического элемента объясняется тем, что частоты волн, соответствующих этим линиям в спектре, определяются одними и теми же энергетическими уровнями. Поэтому атомы могут поглощать свет только тех частот, которые они способны излучать.

Некоторые физические величины, относящиеся к микрообъектам, изменяются не непрерывно, а скачкообразно. О величинах, которые могут принимать только вполне определенные, то есть дискретные значения (латинское "дискретус" означает разделенный, прерывистый), говорят, что они квантуются.Электромагнитное излучение испускается в виде отдельных порций — квантов — энергии. Значение одного кванта энергии равно

где ΔE — энергия кванта, Дж; ν — частота, с-1; h — постоянная Планка (одна из фундаментальных постоянных природы), равная 6,626·10−34 Дж·с.
Кванты энергии впоследствии назвали фотонами.Идея о квантовании энергии позволила объяснить происхождение линейчатых атомных спектров, состоящих из набора линий, объединенных в серии.
водорода.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-10; Нарушение авторского права страницы

«Красная граница» фотоэффекта — минимальная частота ν min (или максимальная длина волны λ max ), ниже (выше — в случае длины волны) которой свет любой интенсивности не вызывает фотоэффекта.

Из уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

E γ = A вых + T e max

следует, что внешний фотоэффект возможен при энергии фотона, превышающей работу выхода, т.е.

Читайте также:  Lg multi air flow gr 389sqf

где E γ — энергия фотона; A вых — работа выхода; T e max — максимальная энергия фотоэлектронов.

«Красная граница» фотоэффекта зависит только от вида вещества и степени обработки его поверхности и не зависит от характеристик излучения.

Условие начала фотоэффекта: фотоэффект начинается при энергии фотона, равной работе выхода электронов из данного вещества:

где E γ — энергия фотона; A вых — работа выхода.

Из этого условия следует, что

  • «красная граница» фотоэффекта по частоте (минимальная частота фотонов, при которой начинается фотоэффект) определяется формулой

где A вых — работа выхода; h — постоянная Планка, h = 6,626 ⋅ 10 −34 Дж ⋅ с;

  • «красная граница» фотоэффекта по длине волны (максимальная длина волны, при которой начинается фотоэффект) определяется формулой

где h — постоянная Планка, h = 6,626 ⋅ 10 −34 Дж ⋅ с; c — скорость света в вакууме, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 м/с; A вых — работа выхода.

Пример 8. Работа выхода электрона с поверхности серебра равна 4,75 эВ. Найти минимальную частоту фотона, способного вызвать фотоэффект с поверхности серебра.

Решение . Внешний фотоэффект возможен при энергии фотона, превышающей работу выхода, т.е.

где E γ — энергия фотона; A вых — работа выхода электронов с поверхности серебра, A вых = 4,75 эВ.

Минимальное значение энергии фотона, способного вызвать фотоэффект с указанной поверхности, определяется равенством:

Минимальному значению энергии фотона соответствует минимальная частота:

E γ min = h ν min ,

где h — постоянная Планка, h = 6,63 ⋅ 10 −34 Дж ⋅ с.

позволяет рассчитать минимальную частоту фотона, способного вызвать фотоэффект с поверхности серебра:

ν min = A вых h = 4,75 ⋅ 1,6 ⋅ 10 − 19 6,63 ⋅ 10 − 34 = 1,15 ⋅ 10 15 Гц.

Минимальная частота фотона, способного вызвать фотоэффект с поверхности серебра, — «красная граница» фотоэффекта — равна 1,15 ⋅ 10 15 Гц.

Ссылка на основную публикацию
Утилиты асус для ноутбука
Драйверы и утилиты от производителя для ноутбуков и нетбуков ASUS под операционную систему Windows 10 / 8.1 / 8 /...
Теплопроводность олова и меди
Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного...
Терминальные лицензии windows server 2008 r2
Установка сервера терминалов в 2008/2008R2 2 часть / активация сервера терминалов 2008 r2 Установка сервера терминалов в 2008/2008R2 2 часть...
Утилиты для виндовс 10 64 бит
Скачать антивирус NOD32 на компьютер Windows 10 бесплатно на русском языке для защиты ноутбука или ПК от вирусов и потенциального...
Adblock detector