Знайти роботу виходу електрона з поверхні повного матеріалу, якщо при опроміненні цього матеріалу жовтим світлом швидкість вибитих електронів дорівнює 0,28*10⁶м/с.Довжина хвилі жовтого світла дорівнює 590 нм
Ответы
Ответ:
2.73 електрон-вольтам.
Объяснение:
Для вирішення цієї задачі нам необхідно використовувати формулу Ейнштейна для фотоефекту:
hν = Φ + KE
де h - постійна Планка, ν - частота світла, Φ - робота виходу матеріалу (енергія, необхідна для виходу електрона з поверхні матеріалу), KE - кінетична енергія електрона.
Нам дана довжина хвилі жовтого світла, тому нам потрібно спочатку знайти його частоту ν. Для цього ми можемо використати формулу:
c = λν
де c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.
Підставляючи дані, отримуємо:
ν = c / λ = (3.00 x 10^8 м/с) / (590 x 10^-9 м) = 5.08 x 10^14 Гц
Тепер ми можемо використати формулу Ейнштейна для фотоефекту, щоб знайти роботу виходу матеріалу Φ:
Φ = hν - KE
Для цього ми повинні знати кінетичну енергію електрона, але в задачі надано лише його швидкість. Проте ми можемо використати формулу для кінетичної енергії електрона, враховуючи його швидкість:
KE = (1/2)mv^2
де m - маса електрона, v - його швидкість.
Маса електрона дорівнює 9,11 x 10^-31 кг. Підставляючи дані, отримуємо:
KE = (1/2)(9.11 x 10^-31 кг)(0.28 x 10^6 м/с)^2 = 1.03 x 10^-19 Дж
Тепер ми можемо знайти роботу виходу матеріалу:
Φ = hν - KE = (6.626 x 10^-34 Дж с)(5.08 x 10^14 Гц) - 1.03 x 10^-19 Дж ≈ 2.73 eВ
Отже, робота виходу матеріалу дорівнює приблизно 2.73 електрон-вольтам.