Яку максимальну швидкість мають фотоелектрони, якщо довжина хвилі світла, з яким катод опромінюють, становить 500

Тема: Фотоэффект

Инструкция: Фотоэффект - это физический процесс, при котором фотоэлектроны, составляющие поверхность вещества, выбиваются из-за воздействия света на эту поверхность. Одним из ключевых параметров, связанных с фотоэффектом, является максимальная скорость фотоэлектронов.

Максимальная скорость фотоэлектронов зависит от энергии фотонов света, воздействующего на катод. Энергия фотона света прямо пропорциональна его частоте и обратно пропорциональна его длине волны.

Формула для связи энергии фотона с его частотой (ν) состоит в следующем:

E = h * ν

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,626 * 10^-34 Дж*с), ν - частота света (измеряется в Гц).

Длина волны света (λ) и его частота (ν) связаны друг с другом следующим образом:

ν = c / λ

где c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с.

Используя вышеуказанные формулы, мы можем определить энергию фотона света, соответствующую длине волны 500 нм, а также энергию фотона света, соответствующую длине волны фотоеффекта:

E1 = h * (c / λ1)

где E1 - энергия фотона света с длиной волны 500 нм.

E2 = h * (c / λ2)

где E2 - энергия фотона света с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта.

Для решения задачи необходимо вычислить разность между этими энергиями фотонов:

ΔE = E1 - E2

Зная энергию фотона, можно найти максимальную скорость фотоэлектронов, используя формулу Кинетической энергии фотоэлектронов:

K = ΔE = (1/2) * m * v^2

где К - Кинетическая энергия фотоэлектронов, m - масса фотоэлектрона, v - максимальная скорость фотоэлектронов.

Пример: Если длина волны света, с которой опрометь катод составляет 500 нм, а длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, составляет 600 нм, то мы можем вычислить энергию фотонов для каждой длины волны и вычислить их разность, чтобы определить максимальную скорость фотоэлектронов.

Совет: Чтобы лучше освоить фотоэффект, полезно ознакомиться с экспериментами, связанными с этим явлением, а также с практическими применениями фотоэффекта, такими как фотосоларные панели и фотоэлементы.

Закрепляющее упражнение: Если длина волны света, с которой опрометь катод составляет 400 нм, а длина волны, соответствующая границе фотоэффекта, составляет 550 нм, определите максимальную скорость фотоэлектронов.