Для решения этой задачи нужно использовать уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, которое связывает работу выхода электрона из металла (φ), частоту падающего света (ν) и максимальную кинетическую энергию выбиваемых фотоэлектронов (K):
\[ K = h\nu - \phi \]
где:
- \( K \) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов (в электронвольтах, эВ),
- \( h \) — постоянная Планка (приблизительно \( 4.14 \times 10^{-15} \) эВ·с),
- \( \nu \) — частота света (в герцах, Гц),
- \( \phi \) — работа выхода электрона из металла (в эВ).
Дано:
- Частота света \( \nu = 5 \times 10^{14} \) Гц,
- Максимальная кинетическая энергия \( K = 1.2 \) эВ.
Шаг 1: Найти значение энергии светового кванта
Сначала вычислим энергию света (E) с помощью формулы:
\[ E = h\nu \]
Подставляем значения:
\[ E = (4.14 \times 10^{-15} \, \text{эВ·с}) \times (5 \times 10^{14} \, \text{Гц}) \]
Шаг 2: Подсчитаем
\[ E = 4.14 \times 5 = 20.7 \times 10^{-1} = 2.07 \, \text{эВ} \]
Шаг 3: Используем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
Теперь подставим значения в уравнение Эйнштейна:
\[ K = h\nu - \phi \]
Переписываем уравнение для нахождения работы выхода:
\[ \phi = h\nu - K \]
Подставляем известные значения:
\[ \phi = 2.07 \, \text{эВ} - 1.2 \, \text{эВ} \]
Шаг 4: Посчитаем
\[ \phi = 2.07 - 1.2 = 0.87 \, \text{эВ} \]
Ответ
Работа выхода электронов из металла составляет 0.87 эВ.