При какой частоте света Фотон следует направить на поверхность вольфрама, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов

Фотоэффект:

Пояснение:
Фотоэффект - это явление, при котором свет, попадая на поверхность материала, вызывает вылет электронов из этого материала. Один из ключевых параметров фотоэффекта - это максимальная скорость вылета электронов, которая зависит от частоты света, на которую они попадают. Максимальная скорость фотоэлектрона определяется энергией фотона света, с которой он сталкивается.

Формула, позволяющая связать частоту света и энергию фотона, выражается следующим образом:

E = h * ν,

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, а ν - частота света.

Чтобы найти частоту света, необходимую для получения фотоэлектрона с максимальной скоростью 1000 км/c, мы должны использовать соотношение энергии фотона и кинетической энергии фотоэлектрона:

E = Kmax + W,

где E - энергия фотона, Kmax - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, а W - работа выхода электрона из вольфрама.

Таким образом, чтобы найти частоту света Фотон, необходимую для достижения Kmax = 1000 км/c, мы можем переписать уравнение следующим образом:

ν = (Kmax + W) / h.

Например:
Пусть работа выхода электрона из вольфрама составляет W = 4 эВ. Мы можем использовать это значение для вычисления частоты света Фотон, при которой максимальная скорость фотоэлектронов будет составлять 1000 км/c:

h = 4.1357 * 10^(-15) эВ * c,
Kmax = 1000 км/c = 10^6 см/c = 10^5 м/c.

ν = (10^5 м/c) * (4 эВ + 4.1357 * 10^(-15) эВ * c) / (4.1357 * 10^(-15) эВ * c) ≈ 9.625 * 10^14 Гц.

Таким образом, для получения максимальной скорости фотоэлектронов в 1000 км/c необходимо направить свет на вольфрам с частотой около 9.625 * 10^14 Гц.

Совет:
Для лучшего понимания фотоэлектрического эффекта и его связи с энергией фотонов и кинетической энергией фотоэлектронов рекомендуется изучить соответствующую теорию и пройти практические задания на эту тему. Также полезно освежить знания о единицах измерения энергии и скорости, чтобы правильно работать с формулами и числами.

Закрепляющее упражнение:
Работа выхода электрона из вольфрама составляет 3.5 эВ. Какая частота света необходима для достижения максимальной скорости фотоэлектронов в 1500 км/c?