Какова длина волны света на поверхности цезия, если энергия выхода электрона равна 3*10^-19 дж и скорость

Тема вопроса: Фотоэффект

Пояснение: Фотоэффект - явление выбивания электронов из металлов при попадании на них световых квантов. Для описания фотоэффекта используется формула Эйнштейна: E = hf - φ, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота света, φ - работа выхода.
Дано значение энергии выхода электрона (φ) равное 3*10^-19 Дж и скорость фотоэлектронов (v) равную 0,6*10^6 м/c.
Мы можем найти частоту света (f) с помощью формулы E = hf - φ и зная, что энергия фотоэлектрона (E) равна φ.
Используя формулу E = mc² и связь массы и энергии, а именно m = (m₀ * (1 - (v²/c²))^{-1/2}, где m₀ - покоящаяся масса электрона, v - скорость электрона, c - скорость света, и подставив значения скорости фотоэлектрона, мы можем найти его массу. Затем, используя формулу c = λ * f и выразив частоту f, подставляем значение массы в формулу и находим длину волны света (λ).

Демонстрация:

Задача: Какова длина волны света на поверхности цезия, если энергия выхода электрона равна 3*10^-19 Дж и скорость фотоэлектронов составляет 0,6*10^6 м/с?

Решение:
Шаг 1: Найдем массу фотоэлектрона
Масса электрона (m₀) = 9,1*10^-31 кг
Скорость света (c) = 3*10^8 м/с
m = m₀ / √(1 - (v/c)²)
m = 9,1 * 10^-31 / √(1 - (0,6 * 10^6 / 3 * 10^8)²)
m ≈ 7,38 * 10^-31 кг

Шаг 2: Найдем частоту света
E = hf - φ
f = (E + φ) / h
f = (3 * 10^-19 + 3 * 10^-19) / (6,63 * 10^-34)
f ≈ 9,03 * 10^14 Гц

Шаг 3: Найдем длину волны света
c = λ * f
λ = c / f
λ = (3 * 10^8) / (9,03 * 10^14)
λ ≈ 3,32 * 10^-7 м (метра)

Ответ: Длина волны света на поверхности цезия составляет примерно 3,32 * 10^-7 м (метра).

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект, важно ознакомиться с работой выхода электрона и постоянной Планка. Также полезно знать, что частота света обратно пропорциональна длине волны.

Задача для проверки: Какова длина волны света, если энергия выхода электрона 2*10^-19 Дж и скорость фотоэлектронов составляет 0,8*10^6 м/с?