Краткая запись:
- Длина волны (λ): 3,24 · 10⁻⁷ м
- Работа выхода (A): 5,98 · 10⁻¹⁹ Дж
- Заряд электрона (e): 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл
- Найти: Максимальный потенциал (Umax) — ?
Краткое пояснение: Максимальный потенциал, до которого зарядится пластина, равен максимальной кинетической энергии вылетевших фотоэлектронов, деленной на заряд электрона. Максимальная кинетическая энергия находится из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Находим энергию падающего фотона (E). Используем формулу \( E = \frac{hc}{\lambda} \), где h — постоянная Планка (6,62 · 10⁻³⁴ Дж·с), c — скорость света (3 · 10⁸ м/с).
\( E = \frac{6,62 · 10^{-34} · 3 · 10^8}{3,24 · 10^{-7}} = \frac{19,86 · 10^{-26}}{3,24 · 10^{-7}} \approx 6,13 · 10^{-19} \) Дж. - Шаг 2: Находим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов (A_к) по уравнению Эйнштейна: \( A_к = E - A \).
\( A_к = 6,13 · 10^{-19} \text{ Дж} - 5,98 · 10^{-19} \text{ Дж} = 0,15 · 10^{-19} \) Дж. - Шаг 3: Вычисляем максимальный потенциал (Umax), до которого зарядится пластина. Этот потенциал равен максимальной кинетической энергии, деленной на заряд электрона: \( U_{max} = \frac{A_к}{e} \).
\( U_{max} = \frac{0,15 · 10^{-19} \text{ Дж}}{1,6 · 10^{-19} \text{ Кл}} \approx 0,094 \) В.
Ответ: Максимальный потенциал, до которого зарядится пластина, равен примерно 0,094 В.