Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны λкр = 600 нм. Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?
Для выхода фотоэлектронов из металла необходимо превысить работу выхода W вых. Поэтому энергия фотона должна быть больше этой величины, то есть E = hf > W вых.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна разности энергии фотона и работы выхода:
K max = hf - W вых.
Так как максимальная кинетическая энергия равна работе выхода умноженной на коэффициент два, то:
K max = 2W вых.
Также известно, что длина волны света, выбивающего фотоэлектроны, связана со скоростью света и частотой:
λ = c / f,
где c - скорость света.
Таким образом, можно соотнести длину волны света и максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
λкр = 2h * c / K max.
Так как длина волны красной границы совпадает с длиной волны света, выбивающего фотоэлектроны, подставляем данное значение и находим максимальную кинетическую энергию:
600 нм = 2 h c / K max.
K max = 2 h c / 600 нм.
Подставляем известные значения постоянных h и c:
K max = 2 6,626 10^-34 3 10^8 / 600 10^-9 = 1,9896 10^-19 Дж.
Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна 1,9896 * 10^-19 Дж.
Для выхода фотоэлектронов из металла необходимо превысить работу выхода W вых. Поэтому энергия фотона должна быть больше этой величины, то есть E = hf > W вых.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна разности энергии фотона и работы выхода:
K max = hf - W вых.
Так как максимальная кинетическая энергия равна работе выхода умноженной на коэффициент два, то:
K max = 2W вых.
Также известно, что длина волны света, выбивающего фотоэлектроны, связана со скоростью света и частотой:
λ = c / f,
где c - скорость света.
Таким образом, можно соотнести длину волны света и максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
λкр = 2h * c / K max.
Так как длина волны красной границы совпадает с длиной волны света, выбивающего фотоэлектроны, подставляем данное значение и находим максимальную кинетическую энергию:
600 нм = 2 h c / K max.
K max = 2 h c / 600 нм.
Подставляем известные значения постоянных h и c:
K max = 2 6,626 10^-34 3 10^8 / 600 10^-9 = 1,9896 10^-19 Дж.
Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна 1,9896 * 10^-19 Дж.