Какая энергия передается электронам, выходящим из атомов калия при освещении светом с длиной волны
Какая энергия передается электронам, выходящим из атомов калия при освещении светом с длиной волны 4,6 мкм (микрометров), если работа выхода электронов из калия составляет 2 электрон-вольта?
30.11.2023 10:34
Объяснение: Чтобы понять, какая энергия передается электронам при освещении светом, нужно учесть, что освещающий свет может вызывать эффект фотоэлектрического эффекта. Фотоэлектрический эффект происходит, когда электроны покидают поверхность материала (в данном случае атомы калия) под воздействием фотонов света.
Работа выхода (Work Function) - это минимальная энергия, необходимая электрону, чтобы покинуть поверхность материала. В данной задаче работа выхода составляет 2 электрон-вольта.
Энергия фотона (Photon Energy) связана с его длиной волны (Wavelength) следующей формулой:
E = hc/λ,
где
E - энергия фотона,
h - постоянная Планка (6.626 x 10^-34 Дж * с),
c - скорость света (3 x 10^8 м/с),
λ - длина волны света.
Для данной задачи, нам дана длина волны (λ) света, которая составляет 4,6 мкм (микрометров), поэтому нам нужно использовать эту информацию, чтобы найти энергию фотона (E).
Подставим значения в формулу:
E = (6.626 x 10^-34 Дж * с * 3 x 10^8 м/с) / (4.6 x 10^-6 м).
Решив это уравнение, получим энергию фотона. Найденная энергия фотона будет соответствовать энергии, переданной электронам, выходящим из атомов калия при освещении светом.
Демонстрация: Найдите энергию переданную электронам, выходящим из атомов калия при освещении светом с длиной волны 4,6 мкм.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендую изучить фотоэлектрический эффект и его основные законы. Также ознакомьтесь с понятием работы выхода и связанных с ней величин.
Задание: Найдите энергию фотона и энергию, переданную электронам, если длина волны света составляет 5,2 мкм, а работа выхода равна 1,8 электрон-вольта.
Объяснение: При освещении светом, энергия фотонов передается электронам, что приводит к выходу электронов из атомов материала. Для определения переданной энергии необходимо использовать формулу:
Энергия фотона = Постоянная Планка * Скорость света / Длина волны
В данном случае, длина волны света составляет 4,6 мкм (микрометров), что эквивалентно 4,6 * 10^(-6) м. Значение постоянной Планка равно 6,63 * 10^(-34) Дж * сек. Скорость света равна 3 * 10^(8) м/с.
Подставив эти значения в формулу, мы можем найти энергию фотонов света, передаваемую электронам:
Энергия фотона = (6,63 * 10^(-34) Дж * сек * 3 * 10^(8) м/с) / (4,6 * 10^(-6) м)
Расчет даст нам значение энергии фотона в джоулях. Чтобы найти энергию, переданную электронам, необходимо учесть работу выхода электронов из калия, которая составляет 2 электрон-вольта.
Дополнительный материал: Найдите энергию, передаваемую электронам, выходящим из атомов калия при освещении светом с длиной волны 4,6 мкм, если работа выхода электронов из калия составляет 2 электрон-вольта.
Совет: Периодическая система элементов содержит информацию о работе выхода для различных веществ. Удостоверьтесь, что вы используете правильное значение для калия.
Закрепляющее упражнение: Какова энергия фотонов света с длиной волны 500 нм (нанометров)? (Постоянная Планка составляет 6,63 * 10^(-34) Дж * сек, скорость света равна 3 * 10^(8) м/с)