Как связана энергия выбитых электронов с частотой облучающего света?

Тема: Связь энергии выбитых электронов с частотой облучающего света

Объяснение: Поле света представляет собой поток фотонов, отсылаемых источником света. Когда свет падает на поверхность вещества, возникает явление, известное как фотоэффект. В фотоэффекте электроны вещества могут быть выбиты из атомов под действием падающего света.

Энергия выбитых электронов зависит от частоты облучающего света и материала, на котором свет падает. В классической физике предполагалось, что энергия выбитых электронов должна увеличиваться пропорционально интенсивности света. Однако реальные эксперименты показали, что энергия выбитых электронов зависит от частоты света, а не от его интенсивности.

Важным закономерным соотношением является уравнение планка: E = hf, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка и f - частота света. Если фотоны с частотой ниже определенного значения, называемого пороговой частотой, падают на поверхность вещества, то энергия выбитых электронов будет меньше, чем энергия фотонов.

Таким образом, энергия выбитых электронов пропорциональна частоте облучающего света, и это соотношение описывается уравнением планка.

Доп. материал: Пусть имеется свет с частотой f = 5 * 10^14 Гц. Какая энергия будет у выбитых электронов?

Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, рекомендуется изучить эффект планка и фотоэффект более подробно. Также полезно запомнить уравнение планка - E = hf.

Дополнительное упражнение: Пусть фотон с энергией 4,6 эВ падает на вещество. Какая частота света вызвала выбивание электрона?

Суть вопроса: Связь энергии выбитых электронов с частотой облучающего света

Инструкция: Понятие связи между энергией выбитых электронов и частотой облучающего света основано на физическом законе, известном как фотоэффект. Фотоэффект описывает явление освещения одного материала светом и выбивания из него электронов.

Согласно этому закону, энергия выбитых электронов прямо пропорциональна частоте света, облучающего поверхность материала. Чем выше частота света, тем больше энергии у электронов, выбитых из материала.

Таким образом, формула для связи энергии выбитых электронов (Е) с частотой облучающего света (ν) выглядит следующим образом:

Е = h * ν

где h - постоянная Планка, равная приблизительно 6,62607015 × 10^(-34) Дж·с.

Пример: Предположим, что частота облучающего света равна 4,5 × 10^14 Гц. Чтобы найти энергию выбитых электронов, мы можем использовать формулу:

Е = 6,62607015 × 10^(-34) * 4,5 × 10^14

Е = 2,98 × 10^(-19) Дж

Таким образом, энергия выбитых электронов составляет 2,98 × 10^(-19) Дж.

Совет: Для лучшего понимания связи между энергией выбитых электронов и частотой облучающего света, рекомендуется ознакомиться с основными принципами фотоэффекта и изучить физическую концепцию постоянной Планка. Также стоит обратить внимание на единицы измерения используемые в данной формуле.

Упражнение: При частоте света 6,0 × 10^14 Гц, определите энергию выбитых электронов с использованием формулы связи между энергией выбитых электронов и частотой облучающего света.