Question

Яка частка енергії фотона використана на роботу виривання фотоелектрона, якщо червона межа фотоефекту дорівнює 3070 Å і максимальна кінетична енергія фотоелектрона 1 еВ?

Answer 1

Відповідь:  ≈ 80,2%

Пояснення:

Answer 2

Для визначення частки енергії фотона, використаної на роботу виривання фотоелектрона, можна скористатися формулою Ейнштейна для фотоефекту:

E = hf,

де E - енергія фотона, h - постійна Планка, f - частота світла.

Максимальна кінетична енергія фотоелектрона пов'язана з енергією фотона наступним співвідношенням:

E_kin = E - W,

де E_kin - максимальна кінетична енергія фотоелектрона, W - робота виривання.

Червона межа фотоефекту вказує на мінімальну енергію фотона, необхідну для виривання фотоелектрона. Для перетворення довжини хвилі в частоту використовується співвідношення:

f = c / λ,

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

У даному випадку червона межа фотоефекту відповідає хвилі довжиною 3070 Å (ангстрем). Швидкість світла приблизно рівна 3 × 10^8 м/с.

Перш за все, переведемо довжину хвилі в метри:

λ = 3070 Å = 3070 × 10^(-10) м.

Тепер можемо визначити частоту світла:

f = c / λ = (3 × 10^8 м/с) / (3070 × 10^(-10) м) = 9.77 × 10^14 Гц.

За допомогою постійної Планка можна визначити енергію фотона:

E = hf = (6.626 × 10^(-34) Дж·с) × (9.77 × 10^14 Гц) = 6.47 × 10^(-19) Дж.

Тепер, використовуючи дані про максимальну кінетичну енергію фотоелектрона (1 еВ = 1.6 × 10^(-19) Дж), можна знайти роботу виривання:

W = E - E_kin = 6.47 × 10^(-19) Дж - 1.6 × 10^(-19) Дж = 4.87 × 10^(-19) Дж.

Частка енергії ф