Question

3. Работа выхода электрона из вещества равна 4,8эВ. Вещество облучают светом с длиной волны 140нм. Определите чему равна кинетическая энергия фотоэлектрона. с= 3 × 10^8 м/с h= 6,63 × 10^-34 Дж×с

Answer 1

Ответ:

• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна $\boldsymbol{E_K^{max}=6,52\cdot 10^{-19}}$ Дж

Объяснение:

Дано:

$A_{_{\text{BbIX}}}$=4,8 эВ = 7,69·10⁻¹⁹ Дж

λ=140 нм = 140·10⁻⁹ м

с=3·10⁸ м/с

h=6,63·10⁻³⁴ Дж·с

Найти: $E_K^{max}$ - ?

Решение:

Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: $\boxed{h\frac{c}{\lambda} =A_{_{\text{BbIX}}}+E_K^{max}}$, где h - постоянная Планка, c - скорость света, λ - длина волны, $\boldsymbol{A_{_{\text{BbIX}}}}$ - работа выхода электрона, $\boldsymbol{E_K^{max}}$ - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Тогда максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона $\boldsymbol{E_K^{max}}$:

$\displaystyle \boldsymbol{E_K^{max}}=h\frac{c}{\lambda} -A_{_{\text{BbIX}}}=6,63\cdot 10^{-34}\cdot \frac{3\cdot 10^8}{140\cdot 10^{-9}} -7,69\cdot 10^{-19}=$

$=\boldsymbol{6,52\cdot 10^{-19}}$ Дж

([E]=Дж·с · м/с / (м) - Дж = Дж)

#SPJ1

Answer 2

Для определения кинетической энергии фотоэлектрона необходимо использовать уравнение фотоэффекта:

E = hf - Ф,

где: E - кинетическая энергия фотоэлектрона, h - постоянная Планка (6,63 × 10^-34 Дж×с), f - частота света, Ф - работа выхода электрона из вещества.

Чтобы найти частоту света, необходимо воспользоваться формулой связи между скоростью света (c), длиной волны (λ) и частотой (f):

c = λf.

Мы можем выразить частоту света:

f = c / λ.

Теперь, подставим значение скорости света и длины волны в эту формулу:

f = (3 × 10^8 м/с) / (140 × 10^-9 м) = 2.14 × 10^15 Гц.

Теперь мы можем найти кинетическую энергию фотоэлектрона:

E = (6,63 × 10^-34 Дж×с) × (2.14 × 10^15 Гц) - 4.8 эВ.

Чтобы привести энергию в одни и те же единицы, нужно учесть, что 1 эВ = 1,6 × 10^-19 Дж. Переведем энергию в электрон-вольтах в джоули:

4.8 эВ × (1,6 × 10^-19 Дж/эВ) = 7.68 × 10^-19 Дж.

Теперь, подставим все значения в уравнение:

E = (6,63 × 10^-34 Дж×с) × (2.14 × 10^15 Гц) - 7.68 × 10^-19 Дж.

Рассчитаем:

E ≈ 1.41 × 10^-18 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия фотоэлектрона составляет примерно 1.41 × 10^-18 Дж.