Какая скорость имеет электрон, выбившийся с поверхности натрия (работа выхода составляет 2,28 эВ), под воздействием

Суть вопроса: Скорость электрона, выбившегося с поверхности натрия под воздействием света

Разъяснение:
Для нахождения скорости электрона, выбившегося с поверхности натрия под воздействием света, мы можем использовать формулу фотоэффекта, которая связывает энергию фотона, энергию выхода и кинетическую энергию выбившегося электрона.

Формула фотоэффекта:
E = W + KЕ, где E - энергия фотона, W - работа выхода, KE - кинетическая энергия выбившегося электрона.

Для начала мы должны найти энергию фотона, используя формулу:
E = h * c / λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны света.

После нахождения энергии фотона, мы можем использовать формулу фотоэффекта, чтобы выразить скорость электрона:
KЕ = E - W,
где KЕ - кинетическая энергия, E - энергия фотона, W - работа выхода.

В итоге мы найдем скорость электрона, изменяющуюся в зависимости от энергии фотона, работы выхода и массы электрона.

Например:
По формуле фотоэффекта, энергия фотона связана с его длиной волны следующим образом:
E = h * c / λ,
где h = 6,63 * 10^-34 Дж * с (постоянная Планка), c = 3 * 10^8 м/с (скорость света), а λ = 410 * 10^ -9 м (длина волны света).

Подставляя данные в формулу, мы получим:
E = (6,63 * 10^-34 Дж * с * 3 * 10^8 м/с) / (410 * 10^ -9 м) ≈ 4,84 * 10^-19 Дж.

Затем, используя формулу фотоэффекта, получим кинетическую энергию выбившегося электрона:
KЕ = E - W,
где W = 2,28 эВ = 2,28 * 1,6 * 10^-19 Дж (работа выхода).

Подставляя значения, получим:
KЕ = 4,84 * 10^-19 Дж - 2,28 * 1,6 * 10^-19 Дж ≈ 7,67 * 10^-20 Дж.

Наконец, скорость электрона можно найти, используя формулу для кинетической энергии:
KЕ = (1/2) * m * v^2,
где m - масса электрона (9,11 * 10^-31 кг), v - скорость электрона.

Раскрывая формулу, получим:
v = √[(2 * KЕ) / m],
v = √[(2 * 7,67 * 10^-20 Дж) / (9,11 * 10^-31 кг)] ≈ 1,09 * 10^6 м/с.

Ответ: Скорость электрона, выбившегося с поверхности натрия под воздействием света с длиной волны 410 нм, составляет примерно 1,09 * 10^6 м/с.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта и его формулы, рекомендуется изучить основы волновой оптики и взаимодействия света с веществом. Также полезно знать значения фундаментальных физических констант, таких как постоянная Планка и скорость света.

Упражнение: Какова скорость электрона, выбившегося с поверхности цезия (работа выхода составляет 1,95 эВ), под воздействием света с длиной волны 525 нм? (ответ округлите до целого значения и выразите в м/с).