определите скорость фотоэлектрона если энергия падающего фотона 4эВ,а работа выходит 2,5эВ
Чтобы определить скорость фотоэлектрона, сначала нужно найти кинетическую энергию, которую получает электрон при взаимодействии с фотоном. Это можно сделать с помощью уравнения:
\[ E_k = E_f - A \]
где:
- \( E_k \) — кинетическая энергия фотоэлектрона,
- \( E_f \) — энергия падающего фотона,
- \( A \) — работа выхода электрона.
В вашем случае:
- \( E_f = 4 \, \text{эВ} \),
- \( A = 2,5 \, \text{эВ} \).
Подставим значения в уравнение:
\[ E_k = 4 \, \text{эВ} - 2,5 \, \text{эВ} = 1,5 \, \text{эВ} \]
Теперь, чтобы найти скорость фотоэлектрона, необходимо преобразовать кинетическую энергию в выражение для скорости. Кинетическая энергия также выражается как:
\[ E_k = \frac{mv^2}{2} \]
где:
- \( m \) — масса электрона (\( m \approx 9,11 \times 10^{-31} \, \text{кг} \)),
- \( v \) — скорость электрона.
Преобразуем уравнение для определения скорости:
\[ v = \sqrt{\frac{2E_k}{m}} \]
Перед использованием этого уравнения, нужно преобразовать энергию из эВ в джоули, так как 1 эВ = \( 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \).
Таким образом:
\[ E_k = 1,5 \, \text{эВ} = 1,5 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} = 2,4 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]
Теперь подставим значения в формулу для скорости:
\[ v = \sqrt{\frac{2 \times 2,4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{9,11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}} \]
Теперь вычислим:
\[ v = \sqrt{\frac{4,8 \times 10^{-19}}{9,11 \times 10^{-31}}} = \sqrt{5,27 \times 10^{11}} \approx 7,27 \times 10^5 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость фотоэлектрона составляет примерно \( 7,27 \times 10^5 \, \text{м/с} \).
