Какой максимальный импульс передается каждому электрону поверхности металла при вылете, если он освещается светом

Тема: Фотоэффект и импульс электрона

Пояснение:
Фотоэффект - это явление, когда свет с достаточно высокой энергией вызывает выбивание электронов из поверхности материала. Один из параметров фотоэффекта - это импульс электрона, который передается ему при вылете из металла.

Импульс электрона можно вычислить по формуле:

p = mv

где p - импульс электрона, m - его масса и v - его скорость.

Зная, что энергия фотона света связана с его длиной волны следующим соотношением:

E = hv

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка и v - частота света.

Также известно, что энергия фотона связана с красной границей фотоэффекта следующим образом:

E = hc/λ

где c - скорость света и λ - длина волны света.

Теперь можно решить задачу.

Максимальная энергия фотона связана с красной границей фотоэффекта:

E = hc/λ = 6.63 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 0.28 * 10^-6 = 7.49 * 10^-19 Дж

Теперь, используя полученную энергию фотона, мы можем найти скорость электрона:

E = 1/2 * mv^2

v = √(2E/m) = √(2 * 7.49 * 10^-19 / 9.11 * 10^-31) = 1.52 * 10^6 м/с

Наконец, выразим импульс электрона:

p = mv = 9.11 * 10^-31 * 1.52 * 10^6 = 1.38 * 10^-24 кг * м/с

Таким образом, максимальный импульс каждого электрона при вылете из металла при данной длине волны света составляет 1.38 * 10^-24 кг * м/с.

Пример:
Уравнение показывает, что максимальный импульс электрона зависит от его массы и скорости. Для данной задачи мы использовали энергию фотона, чтобы найти скорость электрона, а затем использовали скорость, чтобы найти его импульс.

Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта и связанных с ним расчетов рекомендуется изучить законы фотоэффекта и параметры, связанные с импульсом электрона. Сравните данные задачи с известными константами и формулами, чтобы получить более глубокое понимание материала.

Задание для закрепления:
Свет с длиной волны 0,5 мкм вызывает фотоэффект в материале с красной границей фотоэффекта 0,6 мкм. Каков максимальный импульс электрона, которому передается энергия, вызывающая фотоэффект?