Знайдіть максимальну кінетичну енергію фотоелектронів на поверхні цезієвої пластини, коли ця пластина освітлюється

Тема занятия: Кинетическая энергия фотоэлектронов

Пояснение: Кинетическая энергия фотоэлектронов (K) может быть найдена с использованием формулы:
K = hf - Ф,
где h - постоянная Планка (h ≈ 6.63 × 10^(-34) Дж∙с), f - частота света, а Ф - работа выхода электронов.

Чтобы найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов на поверхности цезиевой пластины, мы должны использовать формулу и подставить известные значения.

Дано:
Длина волны света (λ) = 580 нм = 580 × 10^(-9) м
Работа выхода электронов (Ф) = 1.97 эВ

Для решения задачи, мы должны сначала найти частоту света (f), используя формулу:
c = λf,
где с - скорость света (c ≈ 3 × 10^8 м/с).

Решим уравнение для f:
f = c / λ.

Теперь можем вычислить частоту света (f):
f = (3 × 10^8 м/с) / (580 × 10^(-9) м) = 5.17 × 10^14 Гц.

Теперь, когда мы знаем частоту света, можем вычислить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов (K):
K = (6.63 × 10^(-34) Дж∙с) × (5.17 × 10^14 Гц) - (1.97 эВ × 1.6 × 10^(-19) Дж/эВ).

Вычислим первое слагаемое:
(6.63 × 10^(-34) Дж∙с) × (5.17 × 10^14 Гц) = 3.42 × 10^(-19) Дж.

И второе слагаемое:
(1.97 эВ × 1.6 × 10^(-19) Дж/эВ) = 3.15 × 10^(-19) Дж.

Теперь найдем K:
K = 3.42 × 10^(-19) Дж - 3.15 × 10^(-19) Дж = 0.27 × 10^(-19) Дж.

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на поверхности цезиевой пластины составляет 0.27 × 10^(-19) Дж.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить свойства волн, связанные с фотоэффектом и постоянной Планка. Также, понимание энергетических уровней и работы выхода электронов может помочь в решении подобных задач.

Задание для закрепления: Позвольте мне задать вам вопрос, чтобы попрактиковаться.
Какая будет максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если работа выхода электронов равна 2.5 эВ, а длина волны света равна 420 нм? (постоянная Планка h = 6.63 × 10^(-34) Дж∙с).