Решение задачи по физике: Фотоэффект

Ниже представлены решения задач с третьего изображения, оформленные для записи в тетрадь. Вопрос 9. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны \(\lambda = 83\) нм. Определите, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряженностью \(E = 10\) В/см. Красная граница фотоэффекта для серебра \(\lambda_0 = 264\) нм. Решение: 1. Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \[ \frac{h c}{\lambda} = \frac{h c}{\lambda_0} + E_{кин} \] где \(E_{кин}\) — максимальная кинетическая энергия вылетающего электрона. 2. Выразим \(E_{кин}\): \[ E_{кин} = h c \left( \frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda_0} \right) = h c \frac{\lambda_0 - \lambda}{\lambda \cdot \lambda_0} \] 3. Работа задерживающего электрического поля по остановке электрона на расстоянии \(d\) равна: \[ A = e \cdot E \cdot d \] По закону сохранения энергии \(E_{кин} = A\), следовательно: \[ e \cdot E \cdot d = h c \frac{\lambda_0 - \lambda}{\lambda \cdot \lambda_0} \] 4. Выразим искомое расстояние \(d\): \[ d = \frac{h c (\lambda_0 - \lambda)}{e \cdot E \cdot \lambda \cdot \lambda_0} \] 5. Подставим значения (переведя \(E = 10\) В/см в \(1000\) В/м): \[ d = \frac{6,63 \cdot 10^{-34} \cdot 3 \cdot 10^8 \cdot (264 - 83) \cdot 10^{-9}}{1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 1000 \cdot 83 \cdot 10^{-9} \cdot 264 \cdot 10^{-9}} \] \[ d = \frac{19,89 \cdot 10^{-26} \cdot 181 \cdot 10^{-9}}{1,6 \cdot 10^{-16} \cdot 21912 \cdot 10^{-18}} \approx \frac{36 \cdot 10^{-34}}{3,5 \cdot 10^{-32}} \approx 0,0103 \text{ м} = 1,03 \text{ см} \] Ответ: 1,03 см. Вопрос 10. Бозоны — это частицы с... Ответ: целым спином. (К бозонам относятся частицы, подчиняющиеся статистике Бозе-Эйнштейна, их спин равен \(0, 1, 2, \dots\)). Вопрос 11. Работа выхода электрона при фотоэффекте зависит от... Ответ: природы вещества и состояния его поверхности. (Работа выхода является характеристикой конкретного материала и не зависит от параметров падающего света). Вопрос 12. Принцип Паули... Ответ: утверждает, что несколько электронов не могут занимать одно квантовое состояние. (Согласно принципу запрета Паули, в системе не может быть двух и более фермионов, находящихся в одном и том же квантовом состоянии, характеризуемом полным набором квантовых чисел).