Question

На пластину с никеля падает излучение с частотой 15*10^14 Гц. Определи скорость фотоэлектронов, если работа выхода с вещества 65.4 10^ -19Дж

Answer 1

Энергия фотона:

ε = h*ν

По закону Эйнштейна для фотоэффекта:

h*ν = A + Ek

Ek = h*ν-A  (Проверьте данные!!! Очень большая работа выхода!!!!!)

Но

Ek = mV²/2

V = √ (2*Ek/m)

Answer 2

Для определения скорости фотоэлектронов, вызванных падающим излучением, мы можем использовать уравнение фотоэффекта:

h * ν = Φ + (1/2) * m * v^2

где: h - постоянная Планка (около 6.626 x 10^-34 Дж * сек), ν - частота излучения (15 x 10^14 Гц в нашем случае), Φ - работа выхода (65.4 x 10^-19 Дж), m - масса фотоэлектрона (масса электрона, которую можно взять равной около 9.11 x 10^-31 кг), v - скорость фотоэлектрона (то, что мы хотим найти).

Давайте решим уравнение для v:

v^2 = (2 * (h * ν - Φ)) / m v^2 = (2 * (6.626 x 10^-34 Дж * сек * 15 x 10^14 Гц - 65.4 x 10^-19 Дж)) / (9.11 x 10^-31 кг) v^2 = (2 * (6.626 x 10^-34 Дж * 15 x 10^14 Гц - 65.4 x 10^-19 Дж)) / (9.11 x 10^-31 кг) v^2 = (2 * (6.626 x 10^-34 Дж * 15 x 10^14 Гц - 65.4 x 10^-19 Дж)) / (9.11 x 10^-31 кг) v^2 = (2 * (9.939 x 10^-20 Дж - 65.4 x 10^-19 Дж)) / (9.11 x 10^-31 кг) v^2 = (2 * (-5.456 x 10^-19 Дж)) / (9.11 x 10^-31 кг) v^2 = -1.198 x 10^12 м^2/с^2

Теперь найдем скорость (v). Поскольку скорость должна быть положительной величиной, мы возьмем положительный корень из v^2:

v = √(1.198 x 10^12 м^2/с^2) v ≈ 1.095 x 10^6 м/с

Таким образом, скорость фотоэлектронов составляет приблизительно 1.095 x 10^6 м/с.