Какова будет величина максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, которые будут выбиваться с поверхности
Какова будет величина максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, которые будут выбиваться с поверхности определенного металла под действием света с длиной волны 200 нм (авых = 4,97 эВ, h = 6,62 × 10 –34 Дж·с, е = 1,6 × 10
25.11.2023 18:36
Пояснение: Фотоэффект - это явление, при котором фотоны света сталкиваются с поверхностью материала и выбивают электроны из атомов вещества. Кинетическая энергия фотоэлектрона определяется разностью между энергией фотона света и энергией выхода электрона из вещества.
Для решения задачи о максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, нам необходимо использовать формулу:
Кинетическая энергия фотоэлектрона = Энергия фотона - Работа выхода
Энергия фотона можно вычислить, используя формулу:
Энергия фотона = Постоянная Планка × Скорость света / Длина волны
В данной задаче нам дана длина волны света (200 нм), постоянная Планка (6,62 × 10 –34 Дж·с) и заряд электрона (1,6 × 10 –19 Кл). Работа выхода (фи) для данного металла можно найти в таблицах.
Подставляя известные значения в формулы, мы можем вычислить кинетическую энергию фотоэлектрона.
Доп. материал:
В данной задаче мы имеем свет с длиной волны 200 нм. Рассчитаем его энергию, используя формулу:
Энергия фотона = (6,62 × 10 –34 Дж·с) × (3 × 10^8 м/с) / (200 × 10^–9 м)
Теперь найдем работу выхода для определенного металла, например равную 4,97 эВ.
И, наконец, вычислим кинетическую энергию фотоэлектрона:
Кинетическая энергия фотоэлектрона = (Энергия фотона) - (Работа выхода)
Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта и кинетической энергии фотоэлектронов, рекомендуется изучить основные понятия квантовой физики, такие как световые кванты и постоянная Планка.
Задание: Найдите кинетическую энергию фотоэлектрона для света с длиной волны 300 нм, если известно, что работа выхода для данного металла равна 2,5 эВ.
Объяснение: Кинетическая энергия фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности металла под воздействием света, может быть определена с использованием формулы:
Eк = E - Ф,
где E - энергия фотона света, Ф - работа выхода электрона из металла, Eк - кинетическая энергия фотоэлектрона.
Для решения задачи нам дана энергия фотона света E (авых), которая равна 4,97 эВ.
Мы также знаем постоянную Планка (h), которая равна 6,62 × 10^–34 Дж·с, и заряд электрона (е), который равен 1,6 x 10^–19 Кл.
Для определения работы выхода электрона из металла, мы используем следующую формулу:
Ф = E - W,
где W - работа, которая нужна для выхода электрона из металла.
Так как нам дана энергия фотона света E (авых), мы можем найти Ф, используя следующее соотношение:
Ф = E - Ф.
Для дальнейших расчетов, требуется больше информации о металле, чтобы вычислить работу выхода электрона из металла.
Совет: Для лучшего понимания темы "Кинетическая энергия фотоэлектронов" рекомендуется ознакомиться с основными концепциями фотоэффекта, работой выхода электрона и связи между энергией фотона и кинетической энергией фотоэлектрона.
Ещё задача: Какова будет величина кинетической энергии фотоэлектронов, если фотон света имеет энергию 3,5 эВ и работу выхода электрона из металла равна 2,9 эВ? (Ответ дайте в эВ)