Фотоэффект – это явление, при котором свет вызывает выбивание электронов из вещества. Для калия, максимальная длина волны, при которой наблюдается фотоэффект, определяется по уравнению Эйнштейна для фотоэффекта:
\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]
где:
- \( E \) – энергия, необходимая для выбивания электрона (это минимальная энергия и соответствует работе выхода),
- \( h \) – постоянная Планка (\( 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \)),
- \( c \) – скорость света (\( 3.0 \times 10^8 \, \text{м/с} \)),
- \( \lambda \) – длина волны света.
Работа выхода \( W \) для калия равна примерно \( 2.27 \, \text{эВ} \). Чтобы перевести эту энергию в джоули, используем соотношение \( 1 \, \text{эВ} \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \):
\[ W \approx 2.27 \, \text{эВ} \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ} \approx 3.632 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]
Теперь можем найти максимальную длину волны \( \lambda \) с помощью формулы:
\[ \lambda = \frac{hc}{E} \]
Подставляем значения:
\[ \lambda = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (3.0 \times 10^8 \, \text{м/с})}{3.632 \times 10^{-19} \, \text{Дж}} \]
Теперь вычислим:
\[ \lambda = \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{3.632 \times 10^{-19}} \approx 5.46 \times 10^{-7} \, \text{м} = 546 \, \text{нм} \]
Итак, максимальная длина волны, при которой наблюдается фотоэффект для калия, составляет примерно \( 546 \, \text{нм} \). Это соответствует зеленому диапазону видимого света.
