Яка є максимальна довжина хвилі світла, яке може спричинити фотоефект на поверхні нікелю, якщо максимальна швидкість

Фотоефект - явище вибивання електронів з поверхні металу під дією світла. Максимальна енергія електрону, що вибивається фотоефектом, залежить від частоти світла і позначається як hν, де h - стала Планка, а ν - частота світла. Максимальна енергія електрону може бути обчислена за формулою:

E = hν - φ

де E - енергія електрона, φ - робот фотоефекту (мінімальна необхідна енергія для вибивання електрона з поверхні металу).

Швидкість електрона може бути обчислена за формулою:

v = √(2E / m)

де v - швидкість електрона, Е - енергія електрона, m - маса електрона.

Максимальна довжина хвилі світла, яке може спричинити фотоефект на поверхні металу, може бути визначена за формулою:

λ = c / ν

де λ - довжина хвилі світла, c - швидкість світла, ν - частота світла.

У даному випадку, максимальна швидкість фотоелектрона становить 6,5⋅10^5 м/с, а швидкість світла c = 3⋅10^8 м/с. Ми знаємо, що маса електрона m = 9,1⋅10^-31 кг і стала Планка h = 6,63⋅10^-34 Дж⋅с.

Максимальна енергія електрона буде:

E = (1/2) * m * v^2

Підставивши дані в формулу, ми визначимо максимальну енергію електрона. Далі обчислимо фотоефект:

hν = φ + E

Обчисливши φ, ми зможемо використати формулу для визначення максимальної довжини хвилі світла:

λ = c / ν

Це дозволить нам знайти шукану величину.

Приклад використання: Обчисліть максимальну довжину хвилі світла, яке може спричинити фотоефект на поверхні нікелю за заданих умов: макисмальна швидкість фотоелектронів - 6,5⋅10^5 м/с.

Порада: Для розуміння даної теми варто мати підготовку з основ фізики, включно з роботом фотоефекту, швидкістю світла, частотою світла, масою електрона та сталою Планка.

Вправа: Обчисліть максимальну довжину хвилі світла, яке може спричинити фотоефект на поверхні меду, якщо максимальна швидкість фотоелектронів становить 7,2⋅10^5 м/с.