Решите задачу
Привет! Давай решим эту задачу вместе.
Тебе нужно найти максимальную скорость фотоэлектронов, которая возможна, если на них падает свет с длиной волны 4.1 * 10^-7 м. Это задача на фотоэффект.
Во-первых, запишу формулу для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов:
E_k = h * f - W
где:
- E_k - кинетическая энергия фотоэлектрона,
- h - постоянная Планка (6.626 * 10^-34 Дж*с),
- f - частота света,
- W - работа выхода материала.
Найти частоту света можно по формуле:
f = c / λ
где:
- c - скорость света (3 * 10^8 м/с),
- λ - длина волны (4.1 * 10^-7 м).
Подставим значения:
f = 3 * 10^8 / 4.1 * 10^-7 f ≈ 7.32 * 10^14 Гц
Из условий задачи работа выхода вещества равна 2.1 эВ. Переведем это значение в джоули (1 эВ ≈ 1.602 * 10^-19 Дж).
W = 2.1 * 1.602 * 10^-19 W ≈ 3.36 * 10^-19 Дж
Теперь найдем энергию фотона:
E_photon = h * f E_photon = 6.626 * 10^-34 * 7.32 * 10^14 E_photon ≈ 4.85 * 10^-19 Дж
Определим максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
E_k = E_photon - W E_k ≈ 4.85 * 10^-19 - 3.36 * 10^-19 E_k ≈ 1.49 * 10^-19 Дж
Найдем максимальную скорость фотоэлектрона (используем формулу для кинетической энергии):
E_k = 1/2 * m * v^2
где:
- m - масса электрона (9.11 * 10^-31 кг),
- v - скорость.
v = sqrt(2 * E_k / m)
Подставим значения:
v = sqrt(2 * 1.49 * 10^-19 / 9.11 * 10^-31) v ≈ 5.7 * 10^5 м/с
Итак, максимальная скорость фотоэлектронов равна приблизительно 5.7 * 10^5 м/с.
Вот и всё, надеюсь, тебе помог! Если есть вопросы, не стесняйся спрашивать.
