Question

1. При облучении натриевой пластины фотоэффект начинается при наименьшей частоте 2, 01 ПГц. Найти работу выхода электронов из натрия (в эВ). 2. Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из лития, при облучении светом частотой 2 ПГц? (работа выхода лития равна 2,4эВ) 3. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,6В? 4. Каков импульс фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 200 нм? 5. Под каким напряжением работает рентгеновская трубка, если самые «жесткие» лучи в рентгеновском спектре этой трубки имеют частоту 2∙1019 Гц?

Answer 1

Ответ:

1)8,33 эВ

2)9,42 Дж

3)0,46*10^6 м/с

4)3,3*10^-27 кг*м/с

5)8,3*10^3 В

Объяснение:

1)hy(типо частота мю) = Ав+Ек

При Ек=0. hy=Aв

Ав=6,63*10^-34*2,01*10^15=13,3263*10^-19Дж=8,33 эВ

2)из 1 задачи: Ек=hy-Aв=6,63*10^-34*2*10^15-3,84*10^-19(дж)=9,42 Дж

3)qU=mu^2/2

u=корень2qU/m=0,46*10^6 м/с(m-масса электрона)

4)Р=h/лямбда=6,63*10^-34/200*10^-9=0,03315*10^-25=3,3*10^-27 кг*м/с

5)qU=hy(мю)

U=hy/q=8,3*10^3 В

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый из ваших вопросов по порядку:

1. Работа выхода из натрия (W) можно найти, используя уравнение фотоэффекта: $E = hf - W,$ где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.626 x 10^-34 Дж·с), f - частота света, W - работа выхода.

   Переведем частоту из ПГц в Гц: $2.01 \text{ ПГц} = 2.01 \times 10^{15} \text{ Гц}.$

   Теперь мы можем найти работу выхода: $W = hf - E = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 2.01 \times 10^{15} \, \text{Гц} - E.$

   Для натрия работа выхода составляет приблизительно 2.28 эВ (электронвольт).

2. Максимальная кинетическая энергия (KE) электронов, вырванных из лития, при облучении светом частотой 2 ПГц можно найти, используя тот же принцип фотоэффекта: $KE = hf - W,$ где h - постоянная Планка, f - частота света, W - работа выхода (2.4 эВ).

   Переведем частоту из ПГц в Гц: $2 \text{ ПГц} = 2 \times 10^{15} \text{ Гц}.$

   Теперь найдем максимальную кинетическую энергию: $KE = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 2 \times 10^{15} \, \text{Гц} - 2.4 \, \text{эВ}.$

   KE составит приблизительно 2.01 эВ.

3. Максимальная скорость (v) фотоэлектронов можно найти, используя следующее уравнение, связывающее кинетическую энергию (KE) и скорость электронов: $KE = \frac{1}{2}mv^2,$ где m - масса электрона (приблизительно 9.11 x 10^-31 кг).

   Также у нас есть информация о запирающем напряжении (V) равном 0.6 В. Максимальная кинетическая энергия связана с этим напряжением следующим образом: $KE = eV,$ где e - заряд элементарного электрона (приблизительно 1.602 x 10^-19 Кл).

   Теперь мы можем найти скорость: $eV = \frac{1}{2}mv^2.$ $v = \sqrt{\frac{2eV}{m}}.$

   Подставляем значения: $v = \sqrt{\frac{2 \cdot 1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 0.6 \, \text{В}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}}.$

   Рассчитанная скорость составит приблизительно 1.58 x 10^6 м/с.

4. Для расчета импульса (p) фотона ультрафиолетового излучения можно использовать следующее уравнение: $p = \frac{h}{\lambda},$ где h - постоянная Планка, λ - длина волны.

   Переведем длину волны из нм в метры: $200 \, \text{нм} = 200 \times 10^{-9} \, \text{м}.$

   Теперь мы можем найти импульс: $p = \frac{6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}{200 \times 10^{-9} \, \text{м}}.$

   Рассчитанный импульс составит приблизительно 3.313 x 10^-24 кг·м/с.

5. Напряжение (V) в рентгеновской трубке можно найти, используя формулу: $f = \frac{c}{\lambda},$ где f - частота, c - скорость света (приблизительно 3 x 10^8 м/с), λ - длина волны.

   Переведем частоту из Гц в ГПГц: $2 \cdot 10^{19} \, \text{Гц} = 2 \times 10^{19} \, \text{ПГц}.$

   Теперь мы можем найти длину волны: $λ = \frac{c}{f} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{2 \times 10^{19} \, \text{ПГц}}.$

   Теперь найдем напряжение, используя работу выхода для рентгеновского излучения: $V = W = 2.4 \, \text{эВ}.$

   Рассчитанное напряжение составит 2.4 В.