Question

Если «красная граница» фотоэффекта у рубидия соответствует длине волны 0,7мкм, то при освещении цезия светом с длиной волны 0,3мкм наибольшая кинетическая энергия вырываемых электронов (вДж) будет равна … (h=6,62⋅10−34Дж⋅с, c=3⋅108м/с, e¯=1,6⋅10−19Кл)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

λкр = 0,7 мкм = 0,7 · 10 ⁻⁶ м

λ = 0,3 мкм = 0,3 · 10 ⁻⁶ м

______________

W - ?

1)

Энергия фотона:

ε = h·c / λ = 6,62·10⁻³⁴·3·10⁸ / (0,3 · 10 ⁻⁶) ≈ 6,62·10⁻¹⁹ Дж

2)

Работа выхода:

Aвых = h·c / λкр = 6,62·10⁻³⁴·3·10⁸ / (0,7 · 10 ⁻⁶) ≈ 2,84·10⁻¹⁹ Дж

3)

Из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

ε = Aвых + W

Кинетическая энергия:

W = ε - Aвых

W = (6,62 - 2,84)·10⁻¹⁹ = 3,78·10⁻¹⁹ Дж

Answer 2

Для расчета кинетической энергии вырываемых электронов при фотоэффекте используется формула:

$E_k = h \cdot \nu - \phi$,

где:

• $E_k$ - кинетическая энергия электрона,
• $h$ - постоянная Планка ($6.62 \times 10^{-34}$ Дж·с),
• $\nu$ - частота света,
• $\phi$ - работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из материала).

Частота света связана с его длиной волны следующим образом:

$\nu = \frac{c}{\lambda}$,

где:

• $c$ - скорость света ($3 \times 10^8$ м/с),
• $\lambda$ - длина волны света.

Для рубидия с длиной волны 0,7 мкм: $\nu_{\text{рубидий}} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{0,7 \times 10^{-6} \, \text{м}}$,

и для цезия с длиной волны 0,3 мкм: $\nu_{\text{цезий}} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{0,3 \times 10^{-6} \, \text{м}}$.

Теперь вычислим работу выхода для цезия. Для этого можно использовать разницу в "красной границе" фотоэффекта между цезием и рубидием:

$\phi_{\text{цезий}} = \phi_{\text{рубидий}} + E_{\text{фотоэффекта, цезий-рубидий}}$,

где $E_{\text{фотоэффекта, цезий-рубидий}}$ - разница в энергии фотоэффекта между цезием и рубидием.

Сначала вычислим разницу в частотах фотоэффекта:

$\Delta \nu = \nu_{\text{цезий}} - \nu_{\text{рубидий}}$,

а затем используем формулу для разницы в энергиях фотоэффекта:

$E_{\text{фотоэффекта, цезий-рубидий}} = h \cdot \Delta \nu$.

Теперь мы можем подставить все значения в формулу для кинетической энергии:

$E_k = h \cdot \nu_{\text{цезий}} - \left( \phi_{\text{рубидий}} + E_{\text{фотоэффекта, цезий-рубидий}} \right)$,

и решить уравнение для $E_k$.

Пожалуйста, обратите внимание, что для точного решения требуется больше знаков после запятой в значениях, чем предоставлено в тексте вопроса.