Какова скорость фотоэлектронов, если пластинка никеля, освещенная ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 2∙10-7

Суть вопроса: Фотоэффект и скорость фотоэлектронов

Разъяснение: Фотоэффект - это явление, при котором фотоны света сталкиваются с поверхностью материала и выбивают из него электроны. Скорость фотоэлектронов зависит от энергии фотонов и работы выхода материала.

Формула, которую следует использовать для расчета скорости фотоэлектронов, это формула энергии:
E = hv + work function,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,626 x 10^-34 Дж с), v - частота световой волны в Гц и work function - работа выхода материала в электрон-вольтах (еV).

Чтобы решить эту задачу, нужно записать известные данные:

Длина волны (λ) = 2 x 10^-7 м
Работа выхода (work function) = 5 еВ

Сначала нужно найти частоту (v) световой волны, используя формулу для скорости света (c = λv):

v = c/λ (где c - скорость света = 3 x 10^8 м/с)

Затем найдем энергию фотона (E), которая равна работе выхода (work function):

E = work function = 5 еВ (1 еВ = 1,6 x 10^-19 Дж)

Теперь мы можем использовать формулу для нахождения скорости фотоэлектронов:

E = hv + work function,
h = 6,626 x 10^-34 Дж с (постоянная Планка)

Теперь подставьте известные значения и решите уравнение, чтобы найти скорость фотоэлектронов.

Дополнительный материал:
Длина волны (λ) = 2 x 10^-7 м
Работа выхода (work function) = 5 еВ

1. Найдите частоту (v) световой волны:
v = c/λ = (3 x 10^8 м/с) / (2 x 10^-7 м) = 1,5 x 10^15 Гц

2. Найдите энергию фотона (E):
E = work function = 5 еВ = 5 x 1,6 x 10^-19 Дж = 8 x 10^-19 Дж

3. Найдите скорость фотоэлектрона (v):
E = hv + work function
8 x 10^-19 Дж = (6,626 x 10^-34 Дж с) x v + 5 x 1,6 x 10-19 Дж

Решив уравнение, получим:

v ≈ 2,79 x 10^15 м/c (в метрах в секунду)

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и разобраться в задачах, рекомендуется изучать основные принципы этого явления и запоминать формулы, связанные с ним.

Дополнительное упражнение: Найдите скорость фотоэлектронов, если работа выхода составляет 3,5 эВ и длина волны ультрафиолетовых лучей равна 3,6 x 10^-7 м. Ответ представьте в метрах в секунду.