Какова связь между кинетической энергией и скоростью фотоэлектронов, вылетающих из бариевого катода, когда на него

Тема: Кинетическая энергия и скорость фотоэлектронов

Разъяснение: Для понимания связи между кинетической энергией и скоростью фотоэлектронов, увидим следующую формулу, которая связывает энергию света, работу выхода электрона и кинетическую энергию электрона:

E_фотоэлектрона = Э_света - Э_работы

Здесь E_фотоэлектрона - кинетическая энергия фотоэлектрона, Э_света - энергия света (фотона), который взаимодействует с электроном, а Э_работы - работа выхода электрона из вещества (в данном случае, работа выхода из бариевого катода).

Работу выхода можно рассчитать по формуле:

Э_работы = h * f

Здесь h - постоянная Планка, а f - частота света, которая вычисляется по формуле:

f = с / λ

Где с - скорость света, λ - длина волны света.

Таким образом, мы можем выразить кинетическую энергию фотоэлектрона:

E_фотоэлектрона = Э_света - h * f

Кинетическая энергия фотоэлектрона связана со скоростью фотоэлектронов по формуле:

E_фотоэлектрона = (1/2) * m * v^2

Где m - масса фотоэлектрона, а v - его скорость.

Таким образом, мы можем проследить связь между кинетической энергией и скоростью фотоэлектронов.

Например:

Допустим, энергия света составляет 4 эВ (электронвольт), а работа выхода электрона из бариевого катода - 2 эВ. Рассчитаем кинетическую энергию фотоэлектрона:

E_фотоэлектрона = 4 эВ - 2 эВ = 2 эВ

Теперь используем формулу кинетической энергии фотоэлектрона:

2 эВ = (1/2) * m * v^2

Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с основами квантовой физики и моделями атома. Это поможет вам лучше понять фотоэффект и связь между энергией света, работой выхода и кинетической энергией фотоэлектронов.

Задача на проверку:
При работе выхода электрона из металла, равной 1 эВ, на него падает свет с энергией 3 эВ. Найдите кинетическую энергию фотоэлектрона.