1. Какую максимальную скорость могут иметь электроны, освобождаемые при фотоэффекте светом длиной волны 3*10 в минус

Фотоэффект и работа выхода

Разъяснение: Фотоэффект - это явление, при котором электроны высвобождаются из поверхности материала под воздействием света. Энергия фотонов, которые обычно представляются в виде световых волн, передается электронам, выталкивая их из материала. Для выхода электрона из материала требуется определенная энергия, называемая работой выхода. Работа выхода измеряется в электрон-вольтах (эВ) или джоулях (Дж).

Например:
1. Для определения максимальной скорости электронов освобождаемых при фотоэффекте, необходимо использовать формулу:
v₀ = √((2E₀)/m), где v₀ - максимальная скорость электрона, E₀ - энергия фотоэлектрона, m - масса электрона.
Подставляя значения, получаем:
v₀ = √((2 * 1.8 эВ)/9.1 * 10 в минус 31 степени кг) = √(3.6/9.1) * 10 в 18 степени м/с ≈ 1.06 * 10 в 6 степени м/с.

2. Для вычисления работы выхода и красной границы фотоэффекта (λкр), используем формулу:
λкр = (hc) / E₀ - находится красная граница фотоэффекта, где h - постоянная Планка (6.626 * 10 в минус 34 степени Дж * с), c - скорость света (3 * 10 в 8 степени м/с).
Работа выхода (W) может быть найдена с помощью формулы:
W = E₀ - где E₀ - максимальная энергия фотоэлектрона.
Подставляя значения, получаем:
W = 2.3 * 10 в минус 19 степени Дж,
λкр = (6.626 * 10 в минус 34 степени Дж * с * 3 * 10 в 8 степени м/с) / (2.3 * 10 в минус 19 степени Дж) ≈ 8.78 * 10 в минус 7 степени м.

3. Для определения скорости электронов, выбитых из сурьмы светом с длиной волны, при которой возможен фотоэффект, можно использовать формулу:
v₀ = √((2E₀)/m), где v₀ - максимальная скорость электрона, E₀ - энергия фотоэлектрона, m - масса электрона.
Подставляя значения, получаем:
v₀ = √((2 * 4.14 * 10 в минус 19 степени Дж)/9.1 * 10 в минус 31 степени кг) = √(8.28/9.1) * 10 в 12 степени м/с ≈ 3.37 * 10 в 6 степени м/с.

Совет: При работе с фотоэффектом полезно помнить, что максимальная энергия фотоэлектрона зависит только от длины волны падающего света, а не от его интенсивности. Кроме того, для выхода электрона из материала необходимо преодолеть работу выхода, поэтому энергия фотоэлектрона должна быть больше или равна работе выхода.

Практика: Какова будет максимальная скорость электрона, если длина волны света составляет 420 нм и работа выхода равна 1.5 эВ? (Масса электрона - 9.1 * 10 в минус 31 степени кг)