What is the maximum kinetic energy and maximum velocity of photoelectrons when the photocurrent ceases at the following

Тема урока: Фотоэффект

Инструкция: Фотоэффект - это процесс выбивания электронов из металла при попадании на него фотонов света. При этом, электроны приобретают кинетическую энергию. Максимальная кинетическая энергия (K.E.) и максимальная скорость (v) фотоэлектронов зависят от потенциала (V), который подается на металл.

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для кинетической энергии фотоэлектрона: K.E. = eV, где e - заряд электрона (1.6 x 10^-19 Кл) и V - потенциал.

1) При V = 2V, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона будет K.E. = (1.6 x 10^-19 Кл) x (2) = 3.2 x 10^-19 Дж.
Максимальная скорость фотоэлектрона будет v = √(2K.E./m), где m - масса электрона (9.1 x 10^-31 кг). Расчет показывает, что максимальная скорость будет 3.19 x 10^6 м/с.

2) При V = 1V, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона будет K.E. = (1.6 x 10^-19 Кл) x (1) = 1.6 x 10^-19 Дж.
Максимальная скорость фотоэлектрона будет v = √(2K.E./m) и будет равна 2.26 x 10^6 м/с.

3) При V = 4.5V, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона будет K.E. = (1.6 x 10^-19 Кл) x (4.5) = 7.2 x 10^-19 Дж.
Максимальная скорость фотоэлектрона будет v = √(2K.E./m) и будет равна 5.05 x 10^6 м/с.

Совет: Для более глубокого понимания фотоэффекта, изучите связь между частотой падающего света и максимальной кинетической энергией фотоэлектронов (формула Планка-Эйнштейна). Также важно помнить, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона зависит только от частоты падающего света и материала металла.

Дополнительное задание: При потенциале 3V, каковы будут максимальная кинетическая энергия и максимальная скорость фотоэлектронов?