Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм? 0,2 мкм?
Чтобы определить, возникнет ли фотоэффект в цинке под действием излучения с различными длинами волн, необходимо сравнить энергию фотонов этих излучений с работой выхода для цинка.
Энергия фотона вычисляется по формуле:
E_фотона = h * c / λ
Где:
— h — постоянная Планка (6,626 × 10^-34 Дж·с)
— c — скорость света (3 × 10^8 м/с)
— λ — длина волны фотона
Работа выхода для цинка составляет 4,3 эВ.
Рассмотрим два случая:
1. Длина волны 0,45 мкм = 4,5 × 10^-7 м
E_фотона = 6,626 × 10^-34 Дж·с * 3 × 10^8 м/с / (4,5 × 10^-7 м)
E_фотона = 2,77 × 10^-19 Дж = 2,77 / 1,602 × 10^-19 = 1,73 эВ
Энергия фотона 1,73 эВ меньше работы выхода цинка (4,3 эВ), поэтому фотоэффект в цинке под действием излучения с длиной волны 0,45 мкм не возникнет.
2. Длина волны 0,2 мкм = 2 × 10^-7 м
E_фотона = 6,626 × 10^-34 Дж·с * 3 × 10^8 м/с / (2 × 10^-7 м)
E_фотона = 6,23 × 10^-19 Дж = 6,23 / 1,602 × 10^-19 = 3,89 эВ
Энергия фотона 3,89 эВ больше работы выхода цинка (4,3 эВ), поэтому фотоэффект в цинке под действием излучения с длиной волны 0,2 мкм возникнет.
Таким образом, фотоэффект в цинке возникнет при воздействии излучения с длиной волны 0,2 мкм, но не возникнет при длине волны 0,45 мкм.