Металлическая пластинка освещается светом с длиной волны лямда=180 нм.Красная граница фотоэффекта для этого металла лямда(шах)=360 нм.непосредственно у поверхности пластинки создано однородное магнитное поле,модуль индукции которого В=1,0 мТл.Линии индукции магнитного поля параллельны поверхности пластинки.На какое максимальное расстояние от пластинки смогут удалиться фотоэлектроны,если начальная скорость электронов направлена перпендикулярно пластинке?Элементарный заряд е=1,6*10 в минус 19 Кл.Масса электрона m(е)=9,1*10 в минус 31 кг.Постоянная Планка h=6,63*10 в минус 34 Дж*с.Скорость света в вакууме с=3,0*10 в 8 м\с.
Для определения максимального расстояния, на которое могут удалиться фотоэлектроны, будем использовать законы сохранения энергии и импульса.
Для начала найдем работу выхода электронов из металла: ( W = \frac{hc}{\lambda_{шах}} = \frac{6,6310^{-34} 3,010^8}{36010^{-9}} = 5,52*10^{-19} ) Дж
Максимальная кинетическая энергия электрона: ( K_{max} = \frac{1}{2}mv^2 = W - \Phi = 5,5210^{-19} - 0 = 5,5210^{-19} ) Дж
Теперь найдем максимальную начальную скорость электрона: ( K{max} = \frac{1}{2}mv^2 ) \ ( v = \sqrt{\frac{2K{max}}{m}} = \sqrt{\frac{2 5,5210^{-19}}{9,110^{-31}}} \approx 2,57 10^6 ) м/с
Теперь определим максимальное расстояние, на которое могут удалиться фотоэлектроны: ( R = \frac{mv}{eB} = \frac{9,110^{-31} 2,57 10^6}{1,610^{-19} 1,010^{-3}} \approx 0,363 ) м
Таким образом, фотоэлектроны смогут удалиться на максимальное расстояние около 0,363 м от пластинки.
Для определения максимального расстояния, на которое могут удалиться фотоэлектроны, будем использовать законы сохранения энергии и импульса.
Для начала найдем работу выхода электронов из металла:
( W = \frac{hc}{\lambda_{шах}} = \frac{6,6310^{-34} 3,010^8}{36010^{-9}} = 5,52*10^{-19} ) Дж
Максимальная кинетическая энергия электрона:
( K_{max} = \frac{1}{2}mv^2 = W - \Phi = 5,5210^{-19} - 0 = 5,5210^{-19} ) Дж
Теперь найдем максимальную начальную скорость электрона:
( K{max} = \frac{1}{2}mv^2 ) \
( v = \sqrt{\frac{2K{max}}{m}} = \sqrt{\frac{2 5,5210^{-19}}{9,110^{-31}}} \approx 2,57 10^6 ) м/с
Теперь определим максимальное расстояние, на которое могут удалиться фотоэлектроны:
( R = \frac{mv}{eB} = \frac{9,110^{-31} 2,57 10^6}{1,610^{-19} 1,010^{-3}} \approx 0,363 ) м
Таким образом, фотоэлектроны смогут удалиться на максимальное расстояние около 0,363 м от пластинки.