Работа выхода электронов и максимальная скорость вылетевших электронов
What is the maximum velocity of the ejected electrons when tungsten is illuminated with light of a wavelength of
What is the maximum velocity of the ejected electrons when tungsten is illuminated with light of a wavelength of 200 nm and a work function of 7.2 * 10^-19 J? a) 7.7 * 10^5 m/s b) 6 * 10^6 m/s c) 3.3 * 10^7 m/s d) 4.4 * 10^4 m/s e) 5.5 * 10^3 m/s
24.12.2023 19:29
Написать свой ответ:
Пояснение: Данная задача связана с эффектом фотоэлектрического эффекта и максимальной скоростью вылетевших электронов. Фотоэлектрический эффект происходит, когда свет падает на поверхность материала и вызывает выход электронов из этого материала. Максимальная скорость вылетевших электронов зависит от длины волны света и работы выхода электронов.
Формула, которая связывает максимальную скорость вылетевших электронов (v) с длиной волны света (λ) и работой выхода электронов (Φ), называется формулой Эйнштейна:
v = sqrt((2 * (eV) / m))
где e — элементарный заряд (1.6 * 10^-19 Кл), V — разность потенциалов между поверхностью и бесконечностью, и m — масса электрона (9.11 * 10^-31 кг).
В задаче нам дана длина волны света (λ = 200 нм = 200 * 10^-9 м) и работа выхода электронов (Φ = 7.2 * 10^-19 Дж). Подставив значения в формулу Эйнштейна, мы можем вычислить максимальную скорость вылетевших электронов.
Доп. материал:
В данной задаче у нас даны значения длины волны света (λ = 200 нм) и работы выхода электронов (Φ = 7.2 * 10^-19 Дж). Для решения задачи, мы должны использовать формулу Эйнштейна для вычисления максимальной скорости вылетевших электронов (v). Подставим значения и решим:
v = sqrt((2 * (eV) / m)) = sqrt((2 * (1.6 * 10^-19 Кл) * (7.2 * 10^-19 Дж)) / (9.11 * 10^-31 кг))
v ≈ 3.3 * 10^7 м/с
Таким образом, максимальная скорость вылетевших электронов при падении света длиной волны 200 нм и работе выхода электронов 7.2 * 10^-19 Дж составляет примерно 3.3 * 10^7 м/с.
Совет: Для лучшего понимания фотоэффекта и связанных с ним задач, рекомендуется углубиться в изучение электромагнитного излучения, длины волн и работы выхода электронов. Также полезно знать значения элементарного заряда и массы электрона, так как эти значения используются в формуле Эйнштейна.
Проверочное упражнение: Какова максимальная скорость вылетевших электронов, если свет с длиной волны 400 нм падает на металл с работой выхода электронов 4.8 * 10^-19 Дж? Ответ предоставьте в м/с.