Question

Когда фотоны с частотой 1015 Гц падают на поверхность металла, максимальная кинетическая энергия выбитых ими электронов равна 1,5 эВ. При какой минимальной энергии фотона возможен фотоэффект для этого металла?

Answer 1

Emin=h*v-Ek=6,62*10^-34*10^15-1,5*1,6*10^-19=4,22*10^-19 Дж=2,63 эВ

Answer 2

Для фотоэффекта с фотонами, падающими на поверхность металла, минимальная энергия фотона (ЭФ) должна быть равна или превышать энергию связи электронов в металле. Энергия связи представляет собой энергию, необходимую для преодоления сил притяжения ядра и удержания электрона внутри металла.

Максимальная кинетическая энергия (КЭ) выбитых фотонами электронов связана с энергией фотона и энергией связи электрона следующим соотношением:

КЭ = ЭФ - Эсв,

где: КЭ - максимальная кинетическая энергия электрона, ЭФ - энергия фотона, Эсв - энергия связи электрона.

Мы знаем, что максимальная кинетическая энергия выбитых электронов равна 1,5 эВ (электрон-вольт). Теперь, чтобы найти минимальную энергию фотона для фотоэффекта, нужно найти энергию связи электрона в металле.

Давайте предположим, что минимальная энергия фотона достигается, когда весь его потенциал направлен на выбивание электрона из металла, то есть когда максимальная кинетическая энергия выбитых электронов равна их энергии связи:

КЭ = Эсв.

Теперь подставим известные значения:

1,5 эВ = Эсв.

Минимальная энергия фотона для фотоэффекта составляет 1,5 эВ.

Примечание: Частота света исходного фотона не указана в вопросе. Однако, чтобы рассчитать эту частоту, можно воспользоваться формулой:

ЭФ = h * f,

где: h - постоянная Планка (приблизительно 4.135667696 x 10^-15 эВ * с), f - частота фотона.

Таким образом, частота фотона (f) будет:

f = ЭФ / h.

Подставляя известные значения:

f = 1,5 эВ / (4.135667696 x 10^-15 эВ * с).

Однако, без значения энергии фотона (ЭФ), нельзя точно рассчитать частоту света в данном случае.