Question

Korzystając z wykresu obrazującego zależność energii kinetycznej elektronów opuszczających powierzchnię metalu od częstotliwości padającego na powierzchnię metalu światła oblicz:
a) pracę wyjścia elektronu (w eV i J)
b) wyznacz stała Plancka
c) wyznacz maksymalną długość fali elektromagnetycznej, dla której można zaobserwować zjawisko fotoelektryczne .

Answer 1

Spójrzmy na wzór opisujący efekt fotoelektryczny:


Przekształćmy go do funkcji 



a)
Pracę wyjścia odczytujemy z wykresu. Jest to punkt przecięcia się wykresu z osią pionową. Jednak zauważ, że nie mamy wykresu poprowadzonego, aż tak daleko, dlatego albo musimy go przedłużyć, albo stosujemy sztuczkę. (Sztuczka polega na tym, że odczytujemy wartość nie w 0, tylko w 2, ponieważ od 1 do 0 jest tyle samo co od 1 do 2)

Przeliczamy to na dżule:


b)
Z kolei stała planka to współczynnik kierunkowy. Wiemy, że jest on równy tangensowi kąta pomiędzy wykresem, a osią poziomą.


c)
Maksymalna długość fali dla której zajdzie efekt fotoelektryczny to taka długość przy której energia kinetyczna wybijanych elektronów jest równa 0.


Uwaga: przyjąłem stałą Plancka, tą którą uzyskałem w podpunkcie B.