Question

при какой температуре газа средняя энергия теплового движения атомов одноатомного газа будет равна энергии электронов выбиваемых из метал. пластинки с работой выхода Авых=2эВ при облучении монохроматическим светом с длиной волны 300нм? учтите :1эВ=1'6*10^-19Дж

Answer 1

Дано:

Aвых = 2 эВ =  2·1,6·10⁻¹⁹ = 3,2·10⁻¹⁹ Дж

λ = 300 нм = 300·10⁻⁹ Дж

ε = <εп>

__________

T - ?

По уравнению Эйнштейна:

ε = Авых+Ек

Энергия электронов:

Ek = ε - Авых

ε = h·c/λ = 6,63·10⁻³⁴·3·10⁸/(300·10⁻⁹) ≈ 6,6·10⁻¹⁹ Дж  (h - постоянная Планка, с - скорость света)

Еk = (6,6-3,2)·10⁻¹⁹ = 3,4·10⁻¹⁹ Дж

Средняя кинетическая энергия теплового (поступательного) движения молекул:

<εп> = (3/2)·k·T  (здесь k=1,38·10⁻²³ Дж/К - постоянная Больцмана)

<εп> = (3/2)·1,38·10⁻²³·T≈ 2,1·10⁻²³·T

Приравниваем:

<εп> =Еk ;

2,1·10⁻²³·T = 3,4·10⁻¹⁹

Отсюда:

T = 3,4·10⁻¹⁹ / 2,1·10⁻²³ ≈ 16 000 К