Чтобы определить красную границу фотоэффекта для калия, требуется найти минимальную длину световой волны, при которой

Тема вопроса: Фотоэффект

Пояснение: Фотоэффект - это явление, при котором световая энергия вызывает выбивание электронов из поверхности вещества.

Чтобы определить красную границу фотоэффекта для калия, мы должны найти минимальную длину световой волны, при которой выбиваемые электроны еще будут вылетать.

Минимальная длина световой волны связана с энергией падающих фотонов. Мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

\[ E = h \cdot \nu \]

где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж/с), \( \nu \) - частота световой волны.

Мы знаем, что для выбивания электронов из пластинки требуется световая волна длиной 299 нм, что эквивалентно частоте \( \nu \).

Скорость выбиваемых электронов также известна: 700 км/с. Используя формулу энергии кинетической энергии:

\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]

где \( E_k \) - кинетическая энергия электрона, \( m \) - масса электрона, \( v \) - скорость электрона.

Мы можем найти кинетическую энергию электрона, используя данную нам скорость электрона.

В общем виде, связь между энергией фотона и кинетической энергией электрона:

\[ E = E_k + W \]

где \( W \) - работа выхода, которую нужно совершить, чтобы вывести электрон из материала.

Поскольку мы знаем, что электроны будут вылетать при 299 нм, мы можем вычислить минимальную длину световой волны и работу выхода для калия.

Например:

Минимальная длина световой волны для калия равна 299 нм.

Совет:

Чтобы лучше понять фотоэффект, важно знать, что работа выхода зависит от вещества. Калий имеет работу выхода примерно равную 2.3 эВ.

Задача на проверку:

Какова минимальная частота световой волны, когда выбиваемые электроны из пластинки калия еще будут вылетать? (Используйте значение постоянной Планка \( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж/с и работу выхода для калия 2.3 эВ)