Какая длина волны излучения, при которой скорость вырывающихся электронов максимальна (685 км/с), соответствует красной

Тема: Фотоэффект

Инструкция: Фотоэффект - это явление, при котором световые кванты, фотоны, поглощаются атомами или молекулами и вызывают выход электронов из вещества. Чтобы понять, какая длина волны излучения соответствует максимальной скорости вырывающихся электронов, необходимо использовать формулу для фотоэффекта:

E = hv - Ф

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,62607004 × 10^(-34) Дж·с), v - частота световой волны, Ф - работа выхода, которая зависит от материала.

Связь между частотой и длиной волны выглядит следующим образом:

v = c / λ

где c - скорость света в вакууме, λ - длина волны.

Для нахождения скорости электрона при фотоэффекте, можем использовать формулу для кинетической энергии:

E = (m * v^2) / 2

где m - масса электрона (9,10938356 × 10^(-31) кг), v - скорость электрона.

Таким образом, чтобы найти длину волны излучения, при которой скорость вырывающихся электронов максимальна, нужно найти связь между энергией фотона и энергией кинетической электрона и подставить значения в соответствующие формулы.

Пример:
Дано:
Скорость электронов (v) = 685 км/с = 685 * 1000 м/с = 685000 м/с
Длина волны (λ) = 470 нм = 470 * 10^(-9) м

Вычисление:
1. Найдем частоту световой волны:
v = c / λ
685000 = 299792458 / λ
λ ≈ 436.92 * 10^(-9) м

2. Подставим полученное значение длины волны в первую формулу:
E = hv - Ф
E = (6,62607004 × 10^(-34) * 299792458 * 436.92 * 10^(-9) ) - Ф

Осталось только рассчитать значение работе выхода (Ф) для данного материала и подставить его в формулу для получения полного ответа.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется ознакомиться с работой выхода для различных материалов и изучить зависимость между скоростью вырывающихся электронов и длиной волны излучения.

Задание для закрепления: Если длина волны излучения составляет 650 нм, какова максимальная скорость вырывающихся электронов для данного металла? Ответьте с пояснением и шаг за шагом решением.