Конечно, давайте разберем оба вопроса.
- Энергия кванта с частотой излучения (10^{15}) Гц:
Энергия кванта (или фотона) определяется уравнением Планка:
[ E = h \cdot \nu ]
где:
- ( E ) — энергия фотона,
- ( h ) — постоянная Планка ((6{,}626 \times 10^{-34}) Дж·с),
- ( \nu ) — частота излучения.
Подставим заданное значение частоты:
[ E = 6{,}626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с} \times 10^{15} \, \text{Гц} ]
[ E = 6{,}626 \times 10^{-19} \, \text{Дж} ]
Таким образом, энергия кванта с частотой (10^{15}) Гц равна (6{,}626 \times 10^{-19}) Дж.
- Красная граница фотоэффекта для калия:
Красная граница фотоэффекта — это минимальная частота света, при которой фотон может выбить электрон из металла. Она определяется уравнением:
[ h \cdot \nu_0 = A ]
где:
- ( \nu_0 ) — минимальная частота (красная граница),
- ( A ) — работа выхода (в данном случае 2,2 эВ).
Для расчета частоты нужно сначала перевести работу выхода в джоули. 1 эВ равен (1{,}602 \times 10^{-19}) Дж, поэтому:
[ A = 2{,}2 \, \text{эВ} \times 1{,}602 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ} = 3{,}524 \times 10^{-19} \, \text{Дж} ]
Теперь найдем минимальную частоту:
[ \nu_0 = \frac{A}{h} = \frac{3{,}524 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{6{,}626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}} ]
[ \nu_0 = 5{,}32 \times 10^{14} \, \text{Гц} ]
Таким образом, красная граница фотоэффекта для калия равна (5{,}32 \times 10^{14}) Гц.