$1.$  

Korzystając z równania Einsteina wiemy, że:

$E_f=W+E_k$  

gdzie E_f jest energia fotonu, E_k jest energią kinetyczną fotoelektronu, W jest pracą wyjścia (energią niezbędną do uwolnienia elektronu). Z tego wynika, że im mniejsza jest praca wyjścia tym większa jest energia fotonu. Energię fotonu przedstawiamy wzorem:

$E_f=h\cdot \frac{c}{\lambda }$  

gdzie E_f jest energią jaką posiada jeden foton poruszający się z prędkością światła c, λ jest długością fali, h jest stałą Plancka. Z tego wynika, że im mniejsza jest energia fotonu tym większa jest długość fali. Oznacza to, że dla najmniejszej pracy wyjścia otrzymamy najdłuższą falę. Z tego wynika, że płytka powinna być wykonana z ceru.

 

$2.$  

Dane:

$E_k=2,76eV$  

$\lambda =170nm=170\cdot {10}^{-9}m=1,7\cdot {10}^{-7}m$  

Przyjmujemy, że stała Plancka i prędkość światła odpowiednio wynoszą:

$h=6,63\cdot {10}^{-34}J\cdot s$  

$c=3\cdot {10}^8\frac{m}{s}$  

 

Obliczamy energię fotonu:

$E_f=h\cdot \frac{c}{\lambda }$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$E_f=6,63\cdot {10}^{-34}J\cdot s\cdot \frac{3\cdot {10}^8\frac{\sout{m}}{s}}{1,7\cdot {10}^{-7}\sout{m}}\approx 6,63\cdot {10}^{-34}J\cdot \sout{s}\cdot 1,7647\cdot {10}^{15}\frac{1}{\sout{s}}\approx 11,7\cdot {10}^{-19}J$  

Z treści zadania wiemy, że:

$1eV=1,6\cdot {10}^{-19}J$  

Korzystając z metody proporcji obliczmy energię fotonu wyrażoną w elektronowoltach:

$1eV----1,6\cdot {10}^{-19}J$  

$E_f----11,7\cdot {10}^{-19}J$  

Z tego wynika, że:

$E_f=\frac{1eV\cdot 11,7\cdot \sout{{10}^{-19}}\sout{J}}{1,6\cdot \sout{{10}^{-19}}\sout{J}}=\frac{11,7}{1,6}eV\approx \sim 7,3125eV$  

Obliczmy pracę wyjścia elektronów z tej płytki korzystając z równania Einsteina:

$E_f=W+E_k\mid -E_k$

$E_f-E_k=W$

$W=E_f-E_k$

$W=7,3125eV-2,76eV$  

$W=4,5525eV$  

$W\approx 4,55eV$  

Odpowiedź: Płytka wykonana była z wolframu.