Question

ПОМОГИТЕ!!!! Определить наибольшую скорость электрона, вылетевшего из цезия, при освещении его светом с длиной волны 400 нм.

Answer 1

Ответ: 675,5 (км/с)

Объяснение:Работа выхода для электронов цезия взята из интернета.

Answer 2

Для определения наибольшей скорости электрона, вылетевшего из цезия при освещении светом с длиной волны 400 нм, мы можем использовать уравнение Фотоэффекта:

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

где $E_{\text{фотон}}$ - энергия фотона света, $E_{\text{кин}}$ - кинетическая энергия вылетевшего электрона, $W$ - работа выхода (работа, необходимая для выхода электрона из материала). Это уравнение учитывает, что энергия фотона должна быть больше или равна работе выхода, чтобы фотоэффект произошел.

Для определения кинетической энергии электрона, нам также понадобится знание массы электрона. Масса электрона $m_{\text{электрона}}$ составляет примерно $9.109 × 10^{-31}$ кг.

Сначала найдем энергию фотона:

$E_{\text{фотон}} = \frac{hc}{\lambda}$

где $h$ - постоянная Планка ($6.626 × 10^{-34}$ Дж∙с), $c$ - скорость света в вакууме ($3.00 × 10^8$ м/с), $\lambda$ - длина волны света (400 нм).

$E_{\text{фотон}} = \frac{6.626 × 10^{-34} \, \text{Дж∙с} \times 3.00 × 10^8 \, \text{м/с}}{400 × 10^{-9} \, \text{м}}$

$E_{\text{фотон}} ≈ 4.96 × 10^{-19} \, \text{Дж}$

Теперь мы можем найти кинетическую энергию электрона, используя уравнение Фотоэффекта:

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

Для цезия работа выхода $W$ примерно составляет 2.14 эВ (электрон-вольт) или $2.14 × 1.6 × 10^{-19}$ Дж.

$E_{\text{кин}} ≈ 4.96 × 10^{-19} \, \text{Дж} - (2.14 × 1.6 × 10^{-19} \, \text{Дж})$

$E_{\text{кин}} ≈ 4.96 × 10^{-19} \, \text{Дж} - 3.424 × 10^{-19} \, \text{Дж}$

$E_{\text{кин}} ≈ 1.536 × 10^{-19} \, \text{Дж}$

Теперь, чтобы найти скорость электрона, мы можем использовать выражение для кинетической энергии:

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

где $v$ - скорость электрона.

$v = \sqrt{\frac{2E_{\text{кин}}}{m_{\text{электрона}}}}$

$v = \sqrt{\frac{2 \times 1.536 × 10^{-19} \, \text{Дж}}{9.109 × 10^{-31} \, \text{кг}}}$

$v \approx 6.62 × 10^6 \, \text{м/с}$

Итак, наибольшая скорость электрона, вылетевшего из цезия при освещении светом с длиной волны 400 нм, составляет приблизительно $6.62 × 10^6$ м/с.