Question

Какой частоты свет следует направить на поверхность платины, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 3000 км/с? Работа выхода электронов из платины равна 1·10⁻¹⁹ Дж (me=9,11·10⁻³¹ кг) .

Answer 1

Ответ:

См фото

Объяснение:

Answer 2

Чтобы рассчитать частоту света, необходимую для достижения максимальной скорости фотоэлектронов, используя уравнение фотоэффекта, мы можем воспользоваться следующей формулой:

$E_{\text{кин}} = E_{\text{фотон}} - \Phi$

Где:

• $E_{\text{кин}}$ - кинетическая энергия фотоэлектронов,
• $E_{\text{фотон}}$ - энергия фотона света,
• $\Phi$ - работа выхода электронов из платины.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1/2 массы электрона умноженной на его квадрат скорости:

$E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m_e v^2$

где:

• $m_e$ - масса электрона ($9.11 \times 10^{-31}$ кг),
• $v$ - максимальная скорость фотоэлектронов (3000 км/с).

Теперь мы можем выразить энергию фотона:

$E_{\text{фотон}} = E_{\text{кин}} + \Phi$

Подставим известные значения:

$E_{\text{фотон}} = \frac{1}{2} \cdot (9.11 \times 10^{-31}\, \text{кг}) \cdot (3000\, \text{м/с})^2 + 1 \times 10^{-19}\, \text{Дж}$

Рассчитаем $E_{\text{фотон}}$:

$E_{\text{фотон}} = 4.089 \times 10^{-19}\, \text{Дж}$

Теперь, чтобы найти частоту света ($f$), мы можем использовать уравнение связи энергии фотона и его частоты:

$E_{\text{фотон}} = h \cdot f$

где:

• $h$ - постоянная Планка ($6.626 \times 10^{-34}$ Дж·с),
• $f$ - частота света.

Теперь решим уравнение для $f$:

$f = \frac{E_{\text{фотон}}}{h} = \frac{4.089 \times 10^{-19}\, \text{Дж}}{6.626 \times 10^{-34}\, \text{Дж·с}}$

Вычислим $f$:

$f \approx 6.17 \times 10^{14}\, \text{Гц}$

Таким образом, частота света, необходимая для достижения максимальной скорости фотоэлектронов в 3000 км/с на платиновой поверхности, составляет примерно $6.17 \times 10^{14}$ Гц.