Определите максимальную скорость вылета фото электроиса. из металла с работой выдачи 2, 3 ев в при скорости эффективности под действием излучения с длиной волныволны 245 Нм
Ответ нейросети
16 мая 2025 13:00
Давайте разберемся с условиями задачи и найдем максимальную скорость вылета фотоэлектронов (фотоэлектросы).
Дано:
- Работа выхода (A = 2,3, \textэВ)
- Длина волны излучения (\lambda = 245,\textнм)
- Не указана интенсивность или количество фотонов — поскольку задача о максимальной скорости, предполагаем, что фотоэлектрон получает всю энергию, превышающую работу выхода.
Шаг 1: Переводим работу выхода из электронвольт в джоули
1 электронвольт = (1,602 \times 10^{-19}) Дж
[ A = 2,3,\textэВ = 2,3 \times 1,602 \times 10^{-19},\text{Дж} \approx 3,685 \times 10^{-19},\text{Дж} ]
Шаг 2: Находим энергию фотона (\displaystyle E_{фотона})
Энергия фотона задается формулой:
[ E_{фотона} = \frac{hc}{\lambda} ]
где:
- (h = 6,626 \times 10^{-34},\Дж \cd* \text{с}) — постоянная Планка,
- (c = 3 \times 10^{8},\м/с) — скорость света,
- (\lambda = 245,\нм = 245 \times 10^{-9},\м)
Подставляем значения:
[ E_{фотона} = \frac{6,626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{245 \times 10^{-9}} = \frac{1,9878 \times 10^{-25}}{2,45 \times 10^{-7}} ]
Выполняем деление:
[ E_{фотона} \approx 8,108 \times 10^{-19},\textДж ]
Шаг 3: Рассчитываем максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона
Кинетическая энергия фотоэлектрона равна разнице между энергией фотона и работой выхода:
[ K_{max} = E_{фотона} - A ]
Подставляем значения:
[ K_{max} = 8,108 \times 10^{-19} - 3,685 \times 10^{-19} = (8,108 - 3,685) \times 10^{-19} \approx 4,423 \times 10^{-19},\textДж ]
Шаг 4: Определяем максимальную скорость фотоэлектрона
Кинетическая энергия связана со скоростью:
[ K_{max} = \frac{1}{2} m v_{max}^2 ]
где:
- (m = 9,11 \times 10^{-31},\кг) — масса электрона.
Выражаем (v_{max}):
[ v_{max} = \sqrt{\frac{2 K_{max}}{m}} ]
Подставляем значения:
[ v_{max} = \sqrt{\frac{2 \times 4,423 \times 10^{-19}}{9,11 \times 10^{-31}}} ]
Выполняем деление в числителе:
[ 2 \times 4,423 \times 10^{-19} = 8,846 \times 10^{-19} ]
Теперь делим:
[ \frac{8,846 \times 10^{-19}}{9,11 \times 10^{-31}} \approx 9,71 \times 10^{11} ]
Берем квадратный корень:
[ v_{max} \approx \sqrt{9,71 \times 10^{11}} \approx 9,85 \times 10^{5},\м/с ]
Ответ:
Максимальная скорость вылета фотоэлектрона составляет примерно (9,85 \times 10^{5}) м/с.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



