Question

Добрый вечер. Помогите пожалуйста в решении задач по квантовой физике. Всем дам 50 баллов. Заранее большое спасибо!!!!! С какой скоростью вылетают электроны с поверхности никеля, при освещении его светом с длиной волны 200 нм, работа выхода электронов для никеля составляет 5 эВ.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m = 9,1·10⁻³¹ кг - масса фотоэлектрона

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - модуль заряда фотоэлектрона

c = 3·10⁸ м/с - скорость света

h = 6,62·10⁻³⁴ Дж·с - постоянная Планка

λ = 200 нм = 200·10⁻⁹ м

Aвых = 5 эВ = 5·1,6·10⁻¹⁹ = 8·10⁻¹⁹  Дж

______________

W - ?

1)

Энергия фотона:

ε = h·c / λ = 6,62·10⁻³⁴·3·10⁸ / (200·10⁻⁹) ≈ 10·10⁻¹⁹ Дж

2)

Из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

ε = Авых + W

кинетическая энергия фотоэлектрона:

W =  ε -  Авых = (10 - 8)·10⁻¹⁹ = 2·10⁻¹⁹  Дж

3)

Но:

W = m·V² /2

тогда скорость фотоэлектрона:

V = √ (2·W / m) = √ (2·2·10⁻¹⁹ / 9,1·10⁻³¹) ≈ 6,6·10⁵ м/с

Answer 2

Добрый вечер! Для решения данной задачи по квантовой физике мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

E = hf - φ

Где E - энергия вылетающего электрона, h - постоянная Планка, f - частота света, φ - работа выхода электронов.

Для начала нужно найти частоту света, используя формулу:

f = c / λ

Где c - скорость света, λ - длина волны света. Подставляем известные значения:

f = 3 * 10^8 м/c / (200 * 10^-9 м) = 1.5 * 10^15 Гц

Теперь можем найти энергию вылетающего электрона:

E = hf - φ E = (6.626 * 10^-34 Дж*с) * (1.5 * 10^15 Гц) - (5 * 1.6 * 10^-19 Дж) E ≈ 9.9 * 10^-19 Дж

Теперь, зная энергию электрона, можем найти его скорость, используя формулу кинетической энергии:

E = (1/2)mv^2 v = √(2E / m)

Где m - масса электрона. Подставляем известные значения:

v = √(2 * 9.9 * 10^-19 Дж / 9.11 * 10^-31 кг) ≈ 6.6 * 10^5 м/с

Таким образом, скорость вылетающих электронов с поверхности никеля при освещении его светом с длиной волны 200 нм составляет примерно 6.6 * 10^5 м/с.

Надеюсь, что это поможет вам с решением задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь обращаться!