Физика

Для решения задачи, определим, какая частота света нужна, чтобы работа выхода электронов из платины соответствовала заданному значению. Даны: - Максимальная скорость фотоэлектронов \( v = 3000 \) км/с = \( 3 \times 10^6 \) м/с (перевели в метры в секунду). - Работа выхода \( A = 10^{-18} \) Дж. Необходимо использовать уравнение фотоэффекта: \[ E_{\text{фотона}} = A + E_{\text{кинетическая}} \] Где - \( E_{\text{фотона}} = h \cdot \nu \) — энергия фотона, - \( E_{\text{кинетическая}} = \frac{mv^2}{2} \) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, - \( h = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \) — постоянная Планка, - \( m = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг} \) — масса электрона. Найдем \( E_{\text{кинетическая}} \): \[ E_{\text{кинетическая}} = \frac{(9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (3 \times 10^6 \, \text{м/с})^2}{2} \] \[ E_{\text{кинетическая}} = \frac{(9.11 \times 10^{-31}) \cdot 9 \times 10^{12}}{2} \] \[ E_{\text{кинетическая}} = 4.1 \times 10^{-18} \, \text{Дж} \] Теперь для энергии фотона: \[ h \cdot \nu = A + E_{\text{кинетическая}} \] \[ h \cdot \nu = 10^{-18} + 4.1 \times 10^{-18} \] \[ h \cdot \nu = 5.1 \times 10^{-18} \, \text{Дж} \] Теперь выразим частоту \( \nu \): \[ \nu = \frac{5.1 \times 10^{-18}}{6.63 \times 10^{-34}} \] \[ \nu \approx 7.69 \times 10^{15} \, \text{Гц} \] Таким образом, правильно выбрать 7.61 × 10¹⁵ Гц, что наиболее близко к нашему расчету.