Чтобы понять, как найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырванных с катода, давайте внимательно разберем необходимые шаги.
Шаг 1: Понимание явления фотоэлектрического эффекта
Фотоэлектрический эффект — это процесс, при котором свет (или другие электромагнитные волны) вызывает выбивание электронов из вещества. Когда свет падает на катод, он может передавать свою энергию электронам. Если энергия света превышает определённый порог (работа выхода электрона), то электроны могут быть выбиты из катода.
Шаг 2: Связь между энергией фотонов и напряжением
Максимальная кинетическая энергия фотонов (кинетическая энергия, с которой электроны покидают катод) может быть определена по формуле:
[
E_k = e \cdot U
]
где:
- (E_k) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
- (e) — заряд электрона ((e \approx 1.6 \times 10^{-19} , \text{Кл})),
- (U) — запирающее напряжение в вольтах.
Шаг 3: Подстановка значений
В вашем случае запирающее напряжение (U) равно 1.5 В. Подставим это значение в формулу:
[
E_k = 1.6 \times 10^{-19} , \text{Кл} \cdot 1.5 , \text{В}
]
Шаг 4: Вычисления
Теперь произведем вычисления:
[
E_k = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 1.5 = 2.4 \times 10^{-19} , \text{Дж}
]
Шаг 5: Окончательный ответ
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырванных с катода, равна (2.4 \times 10^{-19} , \text{Дж}).
Заключение
Мы использовали запирающее напряжение для определения максимальной кинетической энергии, используя формулу, учитывающую заряд электрона. Теперь вы понимаете, как вычислить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, созданных при фотоэлектрическом эффекте. Если у вас есть другие вопросы или задачи, не стесняйтесь обращаться!
