Какая максимальная скорость может быть у электронов, выбитых из металла при освещении светом с длиной волны 300

Содержание: Фотоэффект

Объяснение:
Фотоэффект - это явление, при котором электроны могут быть выбиты из металла под воздействием света. Максимальная скорость этих выбитых электронов зависит от длины волны света и работы выхода металла.

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу энергии фотоэффекта:
E = hf = mv²/2 + φ,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота света, m - масса электрона, v - скорость выбитого электрона, и φ - работа выхода металла.

Мы знаем, что длина волны света равна 300 нм. Чтобы найти частоту света (f), мы можем использовать формулу скорости света (c = λf), где c - скорость света, а λ - длина волны. Подставляя известные значения, получаем:
c = 3 * 10^8 м/с = 300 нм * f,
f = 1 * 10^15 Гц.

Теперь мы можем использовать найденную частоту и работу выхода (3 * 10^(-19) Дж) для расчета максимальной скорости электронов:
E = hf = mv²/2 + φ,
(1.6 * 10^(-19) Кл)*(1 * 10^15 Гц) = (9.1 * 10^(-31) кг)*(v^2)/2 + 3 * 10^(-19) Дж,
v^2 ≈ [(2 * (1.6 * 10^(-19) Кл)*(1 * 10^15 Гц))/9.1 * 10^(-31) кг] - (2 * 3 * 10^(-19) Дж),
v^2 ≈ 35308 м^2/c^2,
v ≈ 188 м/с.

Таким образом, максимальная скорость выбитых электронов составляет около 188 м/с.

Пример: Какая максимальная скорость может быть у электронов, выбитых из металла при освещении светом с длиной волны 300 нм и работе выхода, равной 3∙10–19 дж?

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется изучить связь между частотой света, энергией фотона, работой выхода и скоростью электронов. Также, важно знать основы физики, связанные с электричеством и элементарными частицами.

Проверочное упражнение: Какая максимальная скорость будет у электронов, если длина волны света равна 400 нм, а работа выхода составляет 5∙10^(-19) Дж?