Question

Какой длины волны свет надо направить на поверхность цезия чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2Мм/с

Answer 1

Так наверно, это должно быть верно 

Answer 2

Для расчета длины волны света, которую нужно направить на поверхность цезия, чтобы достичь максимальной скорости фотоэлектронов 2 Мм/с (2 миллиона метров в секунду), мы можем использовать уравнение фотоэффекта, известное как уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$E_{\text{кин}} = h \cdot f - \phi$

где:

• $E_{\text{кин}}$ - кинетическая энергия фотоэлектрона,
• $h$ - постоянная Планка ($6.62607015 \times 10^{-34}$ Дж·с),
• $f$ - частота света,
• $\phi$ - работа выхода из материала (фотоэлектронная работа) для цезия.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов достигается, когда вся энергия фотона используется для выхода фотоэлектрона. Поэтому $E_{\text{кин}}$ равно максимальной энергии фотоэлектрона.

Поскольку вы хотите достичь максимальной скорости фотоэлектронов, мы можем предположить, что фотоэлектроны вылетают из поверхности цезия без остановки. Следовательно, кинетическая энергия фотоэлектронов равна энергии фотона, и уравнение можно переписать как:

$E_{\text{фотон}} = h \cdot f$

Теперь мы можем найти частоту света:

$f = \frac{E_{\text{фотон}}}{h}$

Для цезия работа выхода ($\phi$) обычно составляет около 2,14 электронвольт (эВ).

Теперь мы можем рассчитать частоту света, используя данную работу выхода и кинетическую энергию:

$E_{\text{фотон}} = 2,14 \, \text{эВ}$

$f = \frac{2,14 \, \text{эВ}}{6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}}$

Рассчитаем частоту:

$f \approx 3.22 \times 10^{15} \, \text{Гц}$

Теперь мы можем использовать соотношение между скоростью света ($c$), длиной волны ($λ$) и частотой ($f$):

$c = λ \cdot f$

Для нахождения длины волны:

$λ = \frac{c}{f}$

Подставим значения:

$λ = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{3.22 \times 10^{15} \, \text{Гц}}$

$λ \approx 9.32 \times 10^{-8} \, \text{м} = 93.2 \, \text{нм}$

Таким образом, чтобы достичь максимальной скорости фотоэлектронов 2 Мм/с на поверхности цезия, вам нужно направить свет с длиной волны около 93.2 нм.