Металлическую пластину облучают светом, длина волны которого 55 нм. Определите скорость фотоэлектронов, если работа выхода равна 3,8·10-19 Дж.

Ответ запишите в мега метрах в секунду (Мм/с), с точностью до десятых.

В расчетах можно использовать константы:

Постоянная Планка: 6,63·10 ^ - 34 Дж·с = 4,14·10^ - 15эВ·с

1 эВ = 1,6·10 ^ -19 Дж - электрон вольт

me = 9.1·10 ^ - 31 кг - масса электрона

1 М = 10^6 - приставка мега

17 Апр 2023 в 19:40
44 +1
0
Ответы
1

Для определения скорости фотоэлектронов воспользуемся формулой энергии фотоэлектронов:

E = Eк + Ф

где E - энергия фотона, Eк - кинетическая энергия фотоэлектрона, Ф - работа выхода.

Энергия фотона вычисляется по формуле:

E = h * f

где h - постоянная Планка, f - частота света. Так как длина волны дана, то можно найти частоту света:

c = f * λ

где c - скорость света, λ - длина волны. Тогда

f = c / λ

Подставляем h = 6,63·10 ^ -34 Дж·с, λ = 55 нм = 55·10^ -9 м:

f = 3·10^8 м/с / 55·10^ -9 м ≈ 5,45·10^15 Гц

Теперь можем найти энергию фотона:

E = 6,63·10 ^ -34 Дж·с * 5,45·10^15 Гц ≈ 3,62·10 ^ -18 Дж

Теперь подставляем известные значения и найдем кинетическую энергию фотоэлектрона:

Eк = E - Ф = 3,62·10 ^ -18 Дж - 3,8·10-19 Дж = 3,24·10 ^ -18 Дж

Для определения скорости фотоэлектронов воспользуемся формулой кинетической энергии:

Eк = (me * v^2) / 2

где v - скорость фотоэлектронов. Тогда

v = √(2 * Eк / me)

Подставляем Eк = 3,24·10 ^ -18 Дж, me = 9,1·10 ^ - 31 кг:

v = √(2 * 3,24·10 ^ -18 Дж / 9,1·10 ^ - 31 кг) ≈ 2,42·10^6 м/с

Ответ: скорость фотоэлектронов составляет примерно 2,42 Мм/с.

16 Апр 2024 в 16:23
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир