Для калію червона межа фотоефекту відповідає довжині хвилі 620 нм Якою є максимальна швидкість руху фотоелектронів при опроміненні калію світлом з частотою хвилі 6.10^14Гц
Ответы
Для вирішення цієї задачі можна скористатися формулою Ейнштейна для фотоефекту:
K_max = h * f - φ,
де K_max - максимальна кінетична енергія фотоелектронів, h - стала Планка, f - частота світла, φ - робот фотоелектрона.
Для початку необхідно знайти енергію кванта світла, який викликає фотоефект на калії. Для цього можна скористатися формулою:
E = h * f,
де E - енергія кванта світла.
Підставляємо відповідні значення:
E = 6,626 * 10^-34 Дж∙с * 6 * 10^14 Гц ≈ 3,98 * 10^-19 Дж.
Тепер можна знайти максимальну кінетичну енергію фотоелектронів:
K_max = E - φ.
Для калію робот фотоелектрона φ = 2,3 еВ = 2,3 * 1,6 * 10^-19 Дж.
Підставляємо відповідні значення:
K_max = 3,98 * 10^-19 Дж - 2,3 * 1,6 * 10^-19 Дж ≈ 1,08 * 10^-19 Дж.
За формулою кінетичної енергії фотоелектрона можна знайти його максимальну швидкість:
K_max = (1/2) * m * v^2,
де m - маса фотоелектрона, v - його швидкість.
Маса фотоелектрона дуже мала, тому можна прийняти, що вона дорівнює масі електрона: m = 9,11 * 10^-31 кг.
Підставляємо відповідні значення:
1,08 * 10^-19 Дж = (1/2) * 9,11 * 10^-31 кг * v^2
v = √(2 * 1,08 * 10^-19 Дж / 9,11 * 10^-31 кг) ≈ 6,57 * 10^5 м/с.
Отже, максимальна швидкість руху фотоелектронів при опроміненні калію світлом з частотою хвилі 6.10^14 Гц дорівнює близько 6,57 * 10^5 м/с.