Какова максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности цезия светом длиной волны 500нм, если красная
Какова максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности цезия светом длиной волны 500нм, если красная граница фотоэффекта для цезия составляет 620нм?
03.02.2024 22:49
Объяснение: Для понимания данной задачи, нам необходимо вспомнить о фотоэффекте. Фотоэффект происходит, когда свет падает на поверхность материала и выбивает электроны из его поверхности. Максимальная скорость фотоэлектрона может быть рассчитана с использованием формулы энергии фотона (E = hv), где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, v - частота света.
Мы знаем, что красная граница фотоэффекта для цезия составляет 620нм, а нам нужно найти максимальную скорость фотоэлектронов при длине волны света 500нм. Разностями этих длин волн можно найти разность частот света.
Δv = c/λ2 - c/λ1,
где Δv – разность частот, c – скорость света, λ2 и λ1 – длины волны света.
Теперь мы можем рассчитать разность частот света:
Δv = c/620nm - c/500nm,
где c = 3*10^8 м/с (скорость света).
Вычисляя разность частот и используя формулу E = hv, мы можем найти максимальную скорость фотоэлектронов.
Дополнительный материал:
Задача: Какова максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности цезия светом длиной волны 500нм, если красная граница фотоэффекта для цезия составляет 620нм?
Решение:
1. Рассчитаем разность частот света:
Δv = c/620nm - c/500nm
= (3*10^8 м/с)/(620*10^(-9) м) - (3*10^8 м/с)/(500*10^(-9) м)
≈ 4.84*10^14 Гц.
2. Рассчитаем энергию фотона с длиной волны 500нм:
E = hv
= 4.84*10^14 Гц * 6.626*10^(-34) Дж*с
≈ 3.20*10^(-19) Дж.
3. Для расчета максимальной скорости фотоэлектронов мы можем использовать формулу для кинетической энергии электрона:
E = (1/2)mv^2, где m - масса электрона.
Зная массу электрона (9.11*10^(-31) кг), мы можем рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов:
v = sqrt((2E)/m)
≈ sqrt((2 * 3.20*10^(-19) Дж) / (9.11*10^(-31) кг))
≈ 4.18*10^6 м/с.
Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта и связанных с ним расчетов, рекомендуется ознакомиться с основными принципами и формулами, связанными с кинетической энергией и работой выхода электрона. Также полезно быть внимательным к использованию правильных единиц измерения и правильной записи чисел.
Задание:
Какова максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности вещества светом длиной волны 400нм, если красная граница фотоэффекта для этого вещества составляет 700нм?