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.
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>10−34Дж</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 * ch∗c / λ,
где с - скорость света 3∗108м/с3*10^8 м/с3∗108м/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 Кл1,6∗10−19Кл:
EэВэВэВ = E / 1,6∗10−191,6*10^-191,6∗10−19.
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>10−19.
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:
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>10−34Дж</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 * ch∗c / λ,
где с - скорость света 3∗108м/с3*10^8 м/с3∗108м/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 Кл1,6∗10−19Кл:
EэВэВэВ = E / 1,6∗10−191,6*10^-191,6∗10−19.
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>10−19.
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>10−34Дж</em>с<em>3</em>108м/с/413<em>10−9м / 1,6</em>10−191,6</em>10^-191,6</em>10−19 ≈ 3,02 эВ.
Таким образом, энергия фотона, вызывающего фотоэффект, составляет примерно 3,02 эВ.