Какова кинетическая энергия фотоэлектронов, если ультрафиолетовый свет с длиной волны 200нм освещает цинковую

Фотоэффект и кинетическая энергия фотоэлектронов

Объяснение: При воздействии света на металлы может возникать фотоэффект, при котором фотоэлектроны, являющиеся электронами внешней оболочки атома, выбиваются из поверхности металла. Когда свет попадает на металлическую поверхность, его энергия может передаться электронам, преодолевая работу выхода. Работа выхода (символизированная буквой W) - это минимальная энергия, необходимая для вылета фотоэлектрона из металла.

Кинетическая энергия фотоэлектронов (символизированная буквой K) определяется разностью между энергией падающего света и работой выхода:

K = hν - W,

где h - постоянная Планка, ν - частота света.

В данной задаче ультрафиолетовый свет с длиной волны 200 нм освещает цинковую пластинку, у которой работа выхода известна (обозначим ее W). Чтобы рассчитать кинетическую энергию фотоэлектронов, нам нужно знать частоту света. Частота света связана с его длиной волны следующим соотношением:

c = λν,

где c - скорость света, λ - длина волны.

Мы можем использовать эту формулу для определения частоты света.

Например: Предположим, что работа выхода цинка равна 2 электрон-вольтам (эВ). Найдем кинетическую энергию фотоэлектронов, если ультрафиолетовый свет с длиной волны 200 нм освещает цинковую пластинку.

Сначала вычислим частоту света, используя формулу c = λν. Для ультрафиолетового света с длиной волны 200 нм, получим:

ν = c / λ = (3 × 10^8 м/с) / (200 × 10^(-9) м) = 1,5 × 10^15 Гц.

Теперь, используя формулу K = hν - W, подставим известные значения:

K = (6,63 × 10^(-34) Дж·с) × (1,5 × 10^15 Гц) - 2 эВ.

Преобразуем эВ в джоули, зная, что 1 эВ = 1,6 × 10^(-19) Дж:

K = (6,63 × 10^(-34) Дж·с) × (1,5 × 10^15 Гц) - (2 эВ) × (1,6 × 10^(-19) Дж/эВ).

Калькулятор позволяет нам вычислить эту формулу и получить конечный результат: значение кинетической энергии фотоэлектронов.

Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта и кинетической энергии фотоэлектронов рекомендуется изучить законы фотоэффекта, а также законы сохранения энергии и импульса.

Дополнительное задание: Для цинковой пластинки с работой выхода 3 эВ и падающим светом с длиной волны 300 нм, найдите кинетическую энергию фотоэлектронов.