1) Яка робота, щоб вибити електрони з металу, коли червона межа фотоефекту для цього металу дорівнює 275 нм?

Фотоефект - це явище, коли світло, падаючи на метал, збуджує електрони в металевій решітці і виводить їх з поверхні матеріалу. Для вибивання електронів з металу необхідна енергія, яка повинна перевищувати критичну енергію, названу червоною межею фотоефекту. Червона межа фотоефекту залежить від властивостей конкретного металу i становить 275 нм для даного металу.

1) Для вибивання електронів з цього металу, необхідно мати світло з енергією, яка перевищує енергію фотонів, відповідних червоній межі фотоефекту. Ця енергія може бути знайдена, використовуючи формулу Е = hc / λ, де Е - енергія фотонів, h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі світла. Підставимо відповідні значення: Е = (6.626 x 10^-34 Дж с) x (3 x 10^8 м/с) / (275 x 10^-9 м) ≈ 7.22 x 10^-19 Дж.

2) Найбільша швидкість електронів, які звільняються з металу світлом довжиною хвилі 160 нм можна обчислити, використовуючи формулу швидкості електрону, пов"язану з його кінетичною енергією: v = sqrt(2E / m), де v - швидкість, E - кінетична енергія, m - маса електрона. Оскільки кінетична енергія електронів залежить від енергії фотонів і довжини хвилі, використаної для їх вибивання, можна використовувати раніше отриману енергію фотонів. За допомогою приблизних значень m ≈ 9.11 x 10^-31 кг та E ≈ 7.22 x 10^-19 Дж, можна розрахувати: v = sqrt(2E / m) = sqrt(2 x 7.22 x 10^-19 Дж / 9.11 x 10^-31 кг) ≈ 6.64 x 10^6 м/c.

3) Найбільшу кінетичну енергію електронів, які вибиваються з металу, можна обчислити за допомогою формули E = hc / λ, використовуючи довжину хвилі світла, використану для їх вибивання. Підставимо значення λ = 275 x 10^-9 м: E = (6.626 x 10^-34 Дж с) x (3 x 10^8 м/с) / (275 x 10^-9 м) ≈ 7.22 x 10^-19 Дж.

Увага: Зазначені значення є приблизними і підлягають змінам в залежності від конкретних умов. Для точних обчислень рекомендується використовувати відповідні навчальні посібники або консультуватися з вчителем.

Вправа: Яка кінетична енергія електронів, які звільняються з металу світлом довжиною хвилі 350 нм?