Какова длина волны фотона, при которой энергия фотона равна красной границе фотоэффекта?

Фотоэффект — это явление, когда свет с достаточно высокой энергией воздействует на поверхность материала и вызывает выбивание электронов из атомов этого материала. Красная граница фотоэффекта — это минимальная энергия фотона, которая способна вызывать фотоэффект на данной поверхности.

Для определения длины волны фотона, при которой энергия фотона равна красной границе фотоэффекта, мы можем использовать следующую формулу: энергия фотона (E) = Planck’s constant (h) * скорость света (c) / длина волны (λ).

Красная граница фотоэффекта обычно соответствует работе выхода электронов с поверхности материала, которая обозначается как φ. Таким образом, энергия фотона равна φ.

Мы можем записать это в уравнении следующим образом: φ = h * c / λ.

Чтобы найти длину волны фотона (λ), мы можем переставить значения в уравнении: λ = h * c / φ.

Таким образом, длина волны фотона, при которой его энергия равна красной границе фотоэффекта, равна h * c / φ.

Пример использования: Если работа выхода электрона составляет 2 электрон-вольта (е В) и известны постоянная Планка (h = 6,626 x 10^-34 Дж * с) и скорость света (c = 3,0 x 10^8 м/с), то длина волны фотона, при которой его энергия равна красной границе фотоэффекта, можно вычислить по формуле:

λ = (6,626 x 10^-34 Дж * с) * (3,0 x 10^8 м/с) / 2 эВ

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и связанную с ним формулу, рекомендуется изучить постоянную Планка, скорость света и работу выхода электронов более детально. Также полезно знать, что красная граница фотоэффекта для разных материалов может различаться.

Упражнение: Если работа выхода электрона равна 4 электрон-вольта, постоянная Планка равна 6,63 x 10^-34 Дж * с, и скорость света равна 3,0 x 10^8 м/с, какова будет длина волны фотона, вызывающая красную границу фотоэффекта? Выразите длину волны в метрах.