Question

Задерживающее напряжение фотоэффекта равно 0,2 В, чему равная максимальная скорость вылета фотоэлектронов? (масса электрона принять 9*10^-31кг) ( ответ перевести в км/с и округлить до целых)

Answer 1

Ответ:

267 км/с

Объяснение:

Кинетическая энергия фотоэлектрона равна работе против кулоновских сил, т.е.

$\frac{mv^2}{2}=eU$

Отсюда легко найти скорость

$v=\sqrt{\frac{2eU}{m} }=\sqrt{\frac{2*1.6*10^-^1^9*0.2}{9*10^-^3^1} }= 266667$ м/с или 267 км/с.

Answer 2

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона можно найти, используя следующую формулу:

$E_{\text{к}} = eV$

где $e$ - элементарный заряд (приближенно $1.602 \times 10^{-19}$ Кл), $V$ - задерживающее напряжение.

Максимальная скорость вылета фотоэлектрона будет равна его кинетической энергии, поделенной на его массу:

$v_{\text{макс}} = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{\text{к}}}{m}}$

где $m$ - масса электрона ($9 \times 10^{-31}$ кг).

Подставляя значение $V = 0,2$ В в первое уравнение:

$E_{\text{к}} = e \cdot V = 1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \cdot 0.2 \, \text{В} = 3.204 \times 10^{-20} \, \text{Дж}$

Подставляя это значение во второе уравнение:

$v_{\text{макс}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 3.204 \times 10^{-20} \, \text{Дж}}{9 \times 10^{-31} \, \text{кг}}} \approx 6.57 \times 10^5 \, \text{м/с}$

Чтобы перевести это значение в км/с, нужно поделить на 1000:

$v_{\text{макс}} \approx \frac{6.57 \times 10^5 \, \text{м/с}}{1000} \approx 657 \, \text{км/с}$

Итак, максимальная скорость вылета фотоэлектрона около 657 км/с.