Металлический шар свободно падает с высоты h на Землю В любой момент времени система тел (шар-Земля) характеризуется потенциальной энергий Еn и кинетической энергий Ек. На рисунке 3 представлены диаграммы значений Ek и En для пяти различных положений шара относительно Земли. Заштрихуйте диаграммы энергии, соответствующие каждому положению. Сравните значения энергий для каждого положения. Объясните выводы о превращении и сохранении энергии шара относительно Земли . Плеасе

ОТВЕТ

1) E ф=A вых +E кин где E-энергия фотона A -работа выхода E-кинетическая энергия

Е ф= h*v где h-постоянная Планка (6.63*10^-34) v - частота света

h*v= Aвых + Eкин

Авых для меди = 4.36 эВ= 6.9*10^-19 Дж =>

Eф= 6.63*10^-34 * 6 • 10^16 = 39.8*10^-18 Дж=398*10^-19

Екин=Еф-Авых= (398-6.9)*10^-19 Дж =391*10^-19 Дж

2) формула та же. только Еф=h*c / L где с-скорость света в ваакуме(3*10^8м/с) L-длина волны света

Екин=mV^2 /2 где m - масса покоющегося электрона(9.1 *10^-31 кг)

0,28*10^6м\c = 28*10^4 м\с

h*c / L=Aвых + mV^2 /2 => Aвых=h*c / L - mV^2 /2

h*c / L = 6.63*10^-34 * 3*10^8 / 590*10^-9 = 3.4*10^-19 Дж

mV^2 /2= 9.1 *10^-31 * 784*10^8 / 2=3567*10^-23 Дж=0.35*10^-19 Дж

Авых = (3.4 - 0.35)*10^-19 = 3.05*10^-19 Дж

Энергия электронов, выходящих из металла при фотоэффекте: hν - hνкр. = h(ν-νкр. ) = Ue, где e - заряд электрона, U - задерживающее напряжение, ν=с/λ - частота излучения, νкр. - красная граница фотоэффекта, h - постоянная Планка. Ясно, что для того, чтобы задерживающее напряжение возросло, надо увеличить частоту волны, причём в то же количество раз, т. е. в 1,5. Отсюда получаем:
h(1,5ν-νкр.) =2Ue. Решаем эту систему уравнений:
h(ν-νкр. ) = Ue
h(1,5ν-νкр.) =2Ue
относительно ν и νкр. и находим работу выхода по формуле: A=hνкр.