Калийді толқын ұзындығы 345 нм-ге жарықтандыру кезінде оның бетінен ұшып шығатын фотоэлектрондардың максимал

Суть вопроса: Фотоэффект

Описание: Когда свет попадает на металл, происходит эффект, называемый фотоэффектом. В результате фотоэффекта, фотоэлектроны, или электроны, находящиеся в металле, выбиваются из его поверхности под действием световых квантов, называемых фотонами. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от частоты света и работы выхода металла - минимальной энергии, необходимой для выхода фотоэлектрона из металла.

Для электрона, выбиваемого из калия, энергия отделения (работа выхода) составляет 2,26 эВ. Чтобы узнать максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона, мы можем использовать формулу:

E_max = h * f - W

где E_max - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона,
h - постоянная Планка (6,626 * 10^-34 Дж * с),
f - частота света (в Гц),
W - работа выхода (в электрон-вольтах).

Для решения задачи нам нужно знать частоту света, которым был облучен калий. Однако, у нас дана только длина волны света (345 нм). Чтобы найти частоту света, мы можем использовать связь между частотой и длиной волны света:

c = λ * f

где c - скорость света (3 * 10^8 м/с),
λ - длина волны света (в метрах).

Можем решить это уравнение относительно f:

f = c / λ

Таким образом, мы можем найти частоту света по формуле f = c / λ и затем использовать ее в формуле для расчета максимальной кинетической энергии фотоэлектрона E_max = h * f - W.

Демонстрация: Для длины волны света 345 нм, используя данные W = 2,26 эВ, λ = 345 * 10^(-9) м, h = 6,626 * 10^(-34) Дж * с и c = 3 * 10^8 м/с, мы можем рассчитать максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона.

Совет: Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется изучить принципы работы света, включая волновую природу света, фотоны, энергию фотонов и связь между частотой света и его длиной волны. Кроме того, важно понимать понятие работы выхода и его значения для различных металлов.

Закрепляющее упражнение: Свет с длиной волны 400 нм падает на калий. Работа выхода калия составляет 2,0 эВ. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, выбиваемых из калия этим светом.

Тема вопроса: Фотоэффект

Описание:
Фотоэффект - это явление испускания электронов веществом под воздействием света. При поглощении фотона света энергия светового кванта передается электрону, который вырывается из атома и приобретает кинетическую энергию. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона зависит от кинетической энергии фотона и работы выхода материала, т.е. минимальной энергии, необходимой для выхода электрона из поверхности вещества.

Работа выхода (или энергия выхода) - это минимальная энергия, необходимая для выхода электрона из поверхности материала. В данной задаче нам дана энергия выхода для электронов, выходящих из калия, и она составляет 2,26 эВ.

Для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектрона мы можем воспользоваться формулой:

E = Eф - φ,

где E - кинетическая энергия фотоэлектрона, Eф - энергия фотона света, φ - работа выхода.

В данной задаче энергия фотона света равна 345 нм, что можно перевести в электронвольты:

Eф = hc / λ = 1240 / λ,

где h - постоянная Планка (6,63 * 10^-34 Дж * с), c - скорость света (3 * 10^8 м/с), λ - длина волны света.

Подставляя значения в формулу, получаем:

E = 1240 / 345 - 2,26.

Вычисляя данное выражение, получаем значение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.

Доп. материал:
Вычислим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых из поверхности калия при освещении его светом длиной волны 345 нм. Работа выхода для электронов калия составляет 2,26 эВ.

Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется ознакомиться с основными сведениями о постоянной Планка, скорости света и работе выхода материала перед решением задачи. И также, помните, что в данной задаче энергия светового кванта должна быть выражена в электрон-вольтах (эВ).

Ещё задача:
Для света с длиной волны 400 нм и работы выхода материала в 3 эВ, определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.