Question

Пластины из серебра освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны 150 нм. Работа выхода электронов с поверхности вольфрама равна 4.7•10 в -19 степени Дж. Найдите: а) энергию фотона данного излучения; б) красную границу фотоэффекта для вольфрама; в) максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона.

Answer 1

J-длина волны
u-частота
Ефотона=hu=(h*c)/j=(6.62*10^-34*3*10^8)/15*10^-8=1.324*10^-18Дж
Е=Ав(красная граница)
hc/j=Aв
j(маx)=hc/Aв=(6.62*10^-34*3*10^8)/4.7*10^-19=422*10^-9м=422нм
E=Aв+Ек
Ек=Е-Ав=13.24*10^-19-4.7*10^-19=8.54*10^-19Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для энергии фотона:

а) Энергия фотона вычисляется с использованием формулы:

E = hc/λ,

где: E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с), c - скорость света (299,792,458 м/с), λ - длина волны.

Подставляя известные значения:

λ = 150 нм = 150 × 10^(-9) м,

E = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с × 299,792,458 м/с) / (150 × 10^(-9) м) ≈ 4.18 эВ.

Ответ: энергия фотона данного излучения составляет приблизительно 4.18 эВ.

б) Чтобы найти красную границу фотоэффекта для вольфрама, мы можем использовать формулу:

λ = hc/E,

где: λ - длина волны, E - энергия фотона.

Подставляя известные значения:

E = 4.7 × 10^(-19) Дж,

λ = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с × 299,792,458 м/с) / (4.7 × 10^(-19) Дж) ≈ 1.06 × 10^(-7) м.

Ответ: красная граница фотоэффекта для вольфрама составляет примерно 1.06 × 10^(-7) м или 106 нм.

в) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона вычисляется с использованием формулы:

K.E. = E - W,

где: K.E. - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, E - энергия фотона, W - работа выхода.

Подставляя известные значения:

E = 4.18 эВ × 1.6 × 10^(-19) Дж/эВ ≈ 6.688 × 10^(-19) Дж,

W = 4.7 × 10^(-19) Дж,

K.E. = (6.688 × 10^(-19) Дж) - (4.7 × 10^(-19) Дж) ≈ 1.988 × 10^(-19) Дж.

Ответ: максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона составляет примерно 1.988 × 10^(-19) Дж.