Определите наибольшую скорость электронов, вылетевших из цезия при освещении его светом частотой 7,5 • 10^14 Гц.
Ответ нейросети
13 марта 2025 01:18
Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение, связанное с фотоэффектом. В частности, нам необходимо определить максимальную кинетическую энергию электронов, выбитых из цезия при его освещении.
Формула для фотоэффекта: Кинетическая энергия выбитых электронов (K) определяется по формуле: [ K = hf - W, ] где:
- ( K ) — максимальная кинетическая энергия электронов,
- ( h ) — постоянная Планка ((6.626 \times 10^{-34} , \text{Дж·с})),
- ( f ) — частота света (в нашей задаче (7.5 \times 10^{14} , \text{Гц})),
- ( W ) — работа выхода электронов из материала (для цезия работа выхода примерно равна ( W \approx 3.7 \times 10^{-19} , \text{Дж})).
Подстановка значений: Сначала найдем энергию света, используя постоянную Планка и частоту: [ E = hf = (6.626 \times 10^{-34} , \text{Дж·с}) \times (7.5 \times 10^{14} , \text{Гц}) = 4.9695 \times 10^{-19} , \text{Дж}. ]
Вычисление максимальной кинетической энергии: Теперь подставим значения в формулу для кинетической энергии: [ K = hf - W = 4.9695 \times 10^{-19} , \text{Дж} - 3.7 \times 10^{-19} , \text{Дж} = 1.2695 \times 10^{-19} , \text{Дж}. ]
Использование уравнения для кинетической энергии: Кинетическая энергия также может быть выражена через скорость электрона (v): [ K = \frac{mv^2}{2}, ] где:
- ( m ) — масса электрона ((9.11 \times 10^{-31} , \text{кг})),
- ( v ) — скорость электрона.
Подставим полученную кинетическую энергию в формулу: [ 1.2695 \times 10^{-19} = \frac{(9.11 \times 10^{-31}) \cdot v^2}{2}. ]
Решение уравнения для v: Умножаем обе части на 2: [ 2.539 \times 10^{-19} = 9.11 \times 10^{-31} \cdot v^2. ]
Теперь делим обе части на массу электрона: [ v^2 = \frac{2.539 \times 10^{-19}}{9.11 \times 10^{-31}}. ]
Рассчитаем: [ v^2 \approx 2.79 \times 10^{11} \Rightarrow v \approx \sqrt{2.79 \times 10^{11}} \approx 1.67 \times 10^6 , \text{м/с}. ]
Ответ: Наибольшая скорость электронов, вылетевших из цезия при освещении его светом частотой (7.5 \times 10^{14} , \text{Гц}), составляет примерно (1.67 \times 10^6 , \text{м/с}).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



