Какую скорость могут достигать фотоэлектроны, вылетающие из калия при работе выхода электронов, равной 2,26

Тема урока: Скорость фотоэлектронов при выходе из калия

Пояснение: При фотоэффекте фотоэлектроны вылетают из поверхности материала при воздействии света или другого электромагнитного излучения. Чтобы фотоэлектроны вылетели, энергия фотона должна быть больше или равна работе выхода электронов материала. Работа выхода - это минимальная энергия, необходимая для отрыва электрона от поверхности материала.

Скорость фотоэлектронов можно определить с использованием формулы кинетической энергии:
E = (1/2)mv²,
где E - кинетическая энергия фотоэлектрона, m - его масса и v - скорость.

Для нашей задачи известна энергия фотоэлектронов (2,26 эв). Масса электрона - 9.11 * 10^-31 кг.

Скорость фотоэлектрона можно найти, используя следующие шаги:
1. Найдите кинетическую энергию фотоэлектрона, зная его работу выхода и энергию фотона.
2. Используйте формулу кинетической энергии, чтобы найти скорость фотоэлектрона.

Демонстрация:
Дано: работа выхода электрона (W) = 2.26 эв, энергия фотона (E) = 4 эв.

1. Найдем кинетическую энергию фотоэлектрона:
E = W + КЭ,
где КЭ - кинетическая энергия фотоэлектрона.
КЭ = E - W = 4 - 2.26 = 1.74 эв.

2. Используем формулу для кинетической энергии:
E = (1/2)mv².
Подставим значения:
1.74 = (1/2)(9.11 * 10^-31)v².
Решаем уравнение относительно v²:
v² = (2 * 1.74) / (9.11 * 10^-31).
v² ≈ 3.81 * 10^30.
Найдем квадратный корень из обоих сторон:
v ≈ √(3.81 * 10^30) = 1.95 * 10^15 м/c.

Ответ: Скорость фотоэлектрона при выходе из калия под воздействием ультрафиолетового излучения с определенной длиной волны составляет примерно 1.95 * 10^15 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект и связанные с ним понятия, рекомендуется изучить основы квантовой физики и оптики. Ознакомьтесь с экспериментами и практическими примерами фотоэффекта, чтобы убедиться в его действии.

Задача на проверку: Какая скорость фотоэлектронов будет, если работа выхода электронов равна 3.8 эв, а энергия фотона составляет 5 эв? Ответ округлите до двух знаков после запятой.