Нужно выяснить, какой должна быть длина волны света, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 6 Мм/с, если Авых=2*10^(-19)
Ответ нейросети
16 марта 2025 11:03
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение фотоэлектрического эффекта и формулу для энергии фотона.
- Определяем энергию фотоэлектронов.
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэлектрического эффекта, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов ((K_{max})) оценивается следующим образом: [ K_{max} = E_{фотона} - A_в ] где:
- (K_{max}) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
- (E_{фотона}) — энергия фотона,
- (A_в) — работа выхода (в данном случае (A_в = 2 \times 10^{-19} , Дж)).
- Кинетическая энергия фотоэлектронов.
Кинетическая энергия может быть выражена через скорость: [ K_{max} = \frac{m v^2}{2} ] где:
- (m) — масса электрона ((m \approx 9.11 \times 10^{-31} , кг)),
- (v) — скорость фотоэлектронов (в данном случае (v = 6 , Мм/с = 6 \times 10^6 , м/с)).
Теперь подставим значения в формулу для линейной кинетической энергии: [ K_{max} = \frac{9.11 \times 10^{-31} \cdot (6 \times 10^6)^2}{2} ]
Расчитаем (K_{max}): [ K_{max} = \frac{9.11 \times 10^{-31} \cdot 36 \times 10^{12}}{2} = 1.638 \times 10^{-18} , Дж ]
Находим энергию фотона.
Теперь у нас есть (K_{max}), и мы можем подставить его в уравнение Эйнштейна: [ 1.638 \times 10^{-18} = E_{фотона} - 2 \times 10^{-19} ] Отсюда найдем энергию фотона: [ E_{фотона} = 1.638 \times 10^{-18} + 2 \times 10^{-19} = 1.838 \times 10^{-18} , Дж ]Связываем энергию с длиной волны.
Энергия фотона также связана с длиной волны ((\lambda)) через уравнение: [ E_{фотона} = \frac{hc}{\lambda} ] где:
- (h) — постоянная Планка ((h \approx 6.626 \times 10^{-34} , Дж \cdot с)),
- (c) — скорость света ((c \approx 3.0 \times 10^8 , м/с)).
Теперь подставим известные значения и выразим (\lambda): [ \lambda = \frac{hc}{E_{фотона}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34}) \cdot (3.0 \times 10^8)}{1.838 \times 10^{-18}} ]
Расчитаем (\lambda): [ \lambda \approx \frac{1.9878 \times 10^{-25}}{1.838 \times 10^{-18}} \approx 1.082 \times 10^{-7} , м ]
Получаем результат в нанометрах. Так как (1 , м = 10^9 , нм): [ \lambda \approx 108.2 , нм ]
Итак, для того чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна (6 , Мм/с), длина волны света должна составлять примерно (108.2 , нм).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



