Чтобы решить задачу, давайте воспользуемся уравнением фотоэлектрического эффекта, описывающим процесс выбивания электронов с поверхности металла. Основное уравнение выглядит так:
\[ E = W + K \]
где:
- \( E \) — энергия фотона,
- \( W \) — работа выхода электрона из металла,
- \( K \) — максимальная кинетическая энергия выбитого электрона.
Согласно условию задачи, фотон с энергией \( E \) вызывает выбивание электрона с кинетической энергией \( K_1 = 2,4 \, \text{эВ} \). Таким образом, мы можем выразить это уравнение как:
\[ E = W + 2,4 \]
Также у нас есть второй случай, когда энергия фотона в три раза больше, т.е. \( E_2 = 3E \). Это вызывает выбивание электрона с максимальной кинетической энергией \( K_2 = 10,2 \, \text{эВ} \). Запишем это уравнение:
\[ 3E = W + 10,2 \]
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \( E = W + 2,4 \)
- \( 3E = W + 10,2 \)
Теперь выразим работу выхода \( W \) из первого уравнения:
\[ W = E - 2,4 \]
Подставим это выражение во второе уравнение:
\[ 3E = (E - 2,4) + 10,2 \]
Упростим это уравнение:
\[ 3E = E - 2,4 + 10,2 \] \[ 3E = E + 7,8 \]
Теперь вычтем \( E \) с обеих сторон:
\[ 2E = 7,8 \]
Теперь разделим на 2:
\[ E = 3,9 \, \text{эВ} \]
Таким образом, энергия фотона \( E \) равна 3,9 эВ.