З якою найбільшою швидкістю будуть рухатися
фотоелектрони при вибиванні їх з цезію, якщо він освітлюється світлом
з довжиною хвилі λ = 0,5 мкм? Робота виходу з цезію 1еВ.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Щоб визначити найбільшу швидкість руху фотоелектронів, нам потрібно застосувати формулу Ейнштейна:
Kmax = hν − Φ
де Kmax - кінетична енергія найшвидших фотоелектронів, h - стала Планка, ν - частота світла, Φ - робота виходу.
Оскільки довжина хвилі відноситься до частоти світла таким способом:
c = λν
де c - швидкість світла, ми можем переписати формулу для кінетичної енергії:
Kmax = hc/λ − Φ
Підставляємо відповідні значення:
Kmax = 6.63×10^-34 Дж·с × 3.0×10^8 м/с / 0.5×10^-6 м - 1.0 еВ
Kmax = 1.9868 × 10^-19 Дж - 1.0 еВ
Щоб виразити кінетичну енергію у джоулях, ми використовуємо конвертаційний коефіцієнт: 1 еВ = 1.602 × 10^-19 Дж.
Тому:
Kmax = (1.9868 - 1.602) × 10^-19 Дж
Kmax = 0.3848 × 10^-19 Дж
Тепер ми можем визначити швидкість найшвидших фотоелектронів за формулою:
Kmax = (1/2)mv^2
де m - маса електрона, v - швидкість електрона.
Розв'язуючи за v:
v = sqrt(2Kmax/m)
Підставляємо значення:
v = sqrt(2 × 0.3848 × 10^-19 Дж / 9.109 × 10^-31 кг)
v = 6.46 × 10^5 м/с
Отже, найбільша швидкість руху фотоелектронів після вибивання їх з цезію складатиме 6,46 × 10^5 м/с.