Какая самая высокая кинетическая энергия вылетает у фотоэлектронов натриевого фотокатода, если он освещен светом длиной

Фотоэффект: Фотоэффект - это явление вылета электронов из металлов или полупроводников под воздействием света. Когда фотон света попадает на фотокатод (поверхность металла), он передает свою энергию электрону, который может вылететь из материала.

Известно, что высвобождение электрона зависит от энергии фотона света и работы выхода материала. Кинетическая энергия вылетающего фотоэлектрона будет равна разности между энергией фотона и работы выхода материала.

Формула для кинетической энергии фотоэлектрона:

Eк = hf - Ø

где Eк - кинетическая энергия фотоэлектрона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с), f - частота света (связанная с длиной волны, λ), Ø - работа выхода материала (энергия, необходимая для освобождения электрона).

Для решения данной задачи нам нужно знать частоту света. Мы можем использовать формулу:

c = λν

где c - скорость света (3.0×10^8 м/с), λ - длина волны света, ν - частота света.

Решение:

1. Найдем частоту света, используя формулу: ν = c / λ.

ν = (3.0×10^8 м/с) / (450×10^(-9) м) = 6.67×10^14 Гц.

2. Теперь, используя найденные значения, мы можем рассчитать кинетическую энергию:

Eк = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с) × (6.67×10^14 Гц) - Ø.

3. Оценим значение работы выхода для натриевого фотокатода в 2 эВ.

Ø = 2 эВ × (1.6×10^(-19) Дж/эВ) = 3.2×10^(-19) Дж.

4. Подставим все значения в формулу:

Eк = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с) × (6.67×10^14 Гц) - 3.2×10^(-19) Дж.

5. Расчитаем значение кинетической энергии фотоэлектрона:

Eк = 4.407 × 10^(-19) Дж.

Округляем до сотых: Eк ≈ 4.41 × 10^(-19) Дж.

Таким образом, самая высокая кинетическая энергия вылетает у фотоэлектронов натриевого фотокатода и составляет примерно 4.41 × 10^(-19) Дж.