Question

ПРОШУУУ Определить в электронвольтах максимальную кинетическую энергию электронов, выбитых из поверхности металла фотонами с энергией 4,6сВ. Красная граница составляет 6,9 10-м.

Answer 1

Ответ:

Максимальная кинетическая энергия 50 Н(Дж)

Answer 2

Для решения этой задачи, нам потребуется знание о фотоэффекте и формуле для расчета максимальной кинетической энергии электронов, выбитых фотонами из металла. Формула для расчета максимальной кинетической энергии электрона в фотоэффекте выглядит следующим образом:

$E_{\text{кин}} = h \cdot \nu - \phi$,

где:

• $E_{\text{кин}}$ - максимальная кинетическая энергия электрона,
• $h$ - постоянная Планка ($6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}$),
• $\nu$ - частота фотона,
• $\phi$ - работа выхода металла (энергия, необходимая для выхода электрона из поверхности металла).

Красная граница указывает на минимальную частоту, необходимую для фотоэффекта. Поскольку дано значение энергии фотона ($4.6 \, \text{сВ}$), мы можем использовать следующее соотношение для связи энергии и частоты:

$E = h \cdot \nu$.

Переведем энергию фотона в джоули, учитывая, что $1 \, \text{эВ} = 1.60218 \times 10^{-19} \, \text{Дж}$:

$E_{\text{фотона}} = 4.6 \times 10^{-6} \times 1.60218 \times 10^{-19} \, \text{Дж}$.

Теперь, используя соотношение $E_{\text{фотона}} = h \cdot \nu$, мы можем выразить частоту:

$\nu = \frac{E_{\text{фотона}}}{h}$.

Подставим значение $h$ и $E_{\text{фотона}}$ в эту формулу:

$\nu = \frac{4.6 \times 10^{-6} \times 1.60218 \times 10^{-19}}{6.62607015 \times 10^{-34}} \, \text{Гц}$.

Теперь, чтобы найти максимальную кинетическую энергию электрона, нужно выразить ее через частоту и работу выхода:

$E_{\text{кин}} = h \cdot \nu - \phi$.

Где работа выхода для красной границы равна 6.9 эВ. Переведем ее в джоули:

$\phi = 6.9 \times 1.60218 \times 10^{-19} \, \text{Дж}$.

Теперь подставим все значения в формулу для максимальной кинетической энергии:

$E_{\text{кин}} = (6.62607015 \times 10^{-34}) \times \left( \frac{4.6 \times 10^{-6} \times 1.60218 \times 10^{-19}}{6.62607015 \times 10^{-34}} \right) - (6.9 \times 1.60218 \times 10^{-19}) \, \text{Дж}$.

Вычислив эту формулу, получим максимальную кинетическую энергию электронов в джоулях. Если вы хотите ее выразить в электронвольтах (эВ), то нужно будет разделить полученное значение на $1.60218 \times 10^{-19}$.