Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза меньше работы выхода электронов из металла. Работа выхода Авых=9,6*10^-19 дж. Определите энергию фотона, вызывающего фотоэффект в электрон-вольтах.

28 Окт 2019 в 10:40
223 +1
0
Ответы
1

Для определения энергии фотона, вызывающего фотоэффект, можно использовать формулу:

E = hν - Авых,

где E - кинетическая энергия фотоэлектронов, h - постоянная Планка 6,63<em>10−34Дж</em>с6,63<em>10^-34 Дж</em>с6,63<em>1034Дж</em>с, ν - частота света, Авых - работа выхода электронов.

Так как максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза меньше работы выхода, то E = Авых/2.

Подставляем значения:

E = 9,610^-19 Дж / 2 = 4,810^-19 Дж.

Теперь можем найти энергию фотона в электрон-вольтах:

E = h∗ch * chc / λ,

где с - скорость света 3∗108м/с3*10^8 м/с3108м/с, λ - длина волны света.

Поскольку энергия фотона связана с его частотой ν следующим образом: E = h * ν, то можно переписать формулу для энергии фотона:

E = h * c/λc / λc/λ.

Для перевода энергии в электрон-вольты эВэВэВ необходимо разделить на заряд электрона 1,6∗10−19Кл1,6*10^-19 Кл1,61019Кл:

EэВэВэВ = E / 1,6∗10−191,6*10^-191,61019.

Преобразуем формулу и найдем энергию фотона в эВ:

E = h<em>c/λh <em> c / λh<em>c/λ / 1,6</em>10−191,6</em>10^-191,6</em>1019.

Теперь найдем длину волны света, используя формулу для длины волны света:

λ = c / ν.

Подставляем значение скорости света и частоты:

λ = 3*10^8 м/с / ν.

Поскольку связь между энергией фотона и длиной волны определяется формулой E = h * c / λ, то можем переписать ее для нахождения длины волны:

λ = h * c / E.

Подставляем значения и находим длину волны:

λ = 6,6310^-34 Джс 310^8 м/с / 4,810^-19 Дж = 4,1310^-7 м = 413 нм.

Теперь найдем частоту света:

ν = c / λ = 310^8 м/с / 41310^-9 м = 7,27*10^14 Гц.

Наконец, находим энергию фотона в эВ:

E = 6,63<em>10−34Дж</em>с<em>3</em>108м/с/413<em>10−9м6,63<em>10^-34 Дж</em>с <em> 3</em>10^8 м/с / 413<em>10^-9 м6,63<em>1034Дж</em>с<em>3</em>108м/с/413<em>109м / 1,6</em>10−191,6</em>10^-191,6</em>1019 ≈ 3,02 эВ.

Таким образом, энергия фотона, вызывающего фотоэффект, составляет примерно 3,02 эВ.

19 Апр 2024 в 03:50
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