Какова энергия фотонов ультрафиолетового излучения, необходимого для выхода электронов из цинка с энергией 3,74
Какова энергия фотонов ультрафиолетового излучения, необходимого для выхода электронов из цинка с энергией 3,74 эВ? Какова скорость этих электронов, вырванных из цинка при облучении ультрафиолетовым излучением с определенной длиной волны, определяющей красную границу фотоэффекта для цинка?
04.12.2023 22:42
Объяснение: Фотоэффект - это явление взаимодействия света с веществом, при котором светлый квант, или фотон, передает свою энергию электрону в атоме или молекуле, вырывая его из вещества. Энергия фотона E (в эВ) связана с его длиной волны λ (в нанометрах) и частотой ν (в герцах) следующим образом:
E = h·ν = (hc)/λ.
Где h - постоянная Планка, c - скорость света в вакууме.
Для определенной длины волны λ_кр, определяющей красную границу фотоэффекта для цинка, энергия фотона E_кр равна работе выхода W_0 электрона из цинка, так как необходимо минимальное количество энергии для выхода электрона.
Для нахождения энергии фотона E_кр и его вычисления можно использовать следующие формулы:
E_кр = W_0 = 3,74 эВ.
Также, для нахождения скорости электрона, вырванного из цинка при облучении ультрафиолетовым излучением, можно использовать формулу для энергии кинетической энергии электрона:
K = E - W_0.
Но в данном случае электрон вырывается из состояния покоя, поэтому можно использовать формулу для энергии фотона и энергии кинетической энергии электрона:
E = K + W_0,
где K - кинетическая энергия электрона.
Например:
Для данной задачи, энергия фотона ультрафиолетового излучения, необходимого для выхода электронов из цинка с энергией 3,74 эВ, равна 3,74 эВ. Скорость этих электронов можно найти, используя формулу E = K + W_0, где W_0 равно 3,74 эВ.
Совет:
При решении задач по фотоэффекту важно обратить внимание на правильное использование единиц измерения. Энергия фотона обычно указывается в электрон-вольтах (эВ), а длина волны - в нанометрах (нм) или ангстремах (Å).
Ещё задача:
Найдите энергию фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 200 нм. Какова минимальная энергия необходимая для выхода электронов из вещества при данной длине волны? (Используйте известные значения для постоянной Планка и скорости света).