Question

знайти довжину хвилі випромінювання, яку треба направити на поверхню щоб максимальна швидкість фотоєлетронів дорівнювала 2000 км/с? червона фотоефектк для цинку дорівнює 0,35мкм​

Answer 1

Ответ:

Для знаходження довжини хвилі використаємо формулу Ейнштейна для фотоефекту:

h*f = W + (1/2)*m*v^2

де h - стала Планка, f - частота світла, W - робот функція, m - маса фотоелектрона, v - швидкість фотоелектрона.

Для цинку робот функція дорівнює 4,3 еВ або 6,88 * 10^-19 Дж.

Маса фотоелектрона дорівнює 9,109 * 10^-31 кг.

Підставляючи відомі значення в формулу, отримуємо:

h*c/λ = W + (1/2)*m*v^2

де c - швидкість світла, λ - довжина хвилі.

Підставляємо відомі значення і розв'язуємо рівняння відносно λ:

λ = h*c/(W + (1/2)*m*v^2)

Підставляючи числові значення, отримуємо:

λ = (6,626 * 10^-34 Дж*с * 2,998 * 10^8 м/с) / (6,88 * 10^-19 Дж + (1/2) * 9,109 * 10^-31 кг * (2000 * 10^3 м/с)^2)

Отримуємо:

λ ≈ 2,76 * 10^-7 м або 276 нм.

Отже, довжина хвилі потрібного випромінювання для досягнення максимальної швидкості фотоелектронів дорівнює приблизно 276 нм.

Answer 2

Для знаходження довжини хвилі випромінювання, яку потрібно направити на поверхню цинку, щоб максимальна швидкість фотоелектронів дорівнювала 2000 км/с, можна використовувати формулу фотоефекту Ейнштейна:

$E = hf - \Phi$

де: E - кінетична енергія фотоелектрону, h - планкова константа (h ≈ 6.626 x 10^-34 Дж·с), f - частота світла, Φ - робота виходу (енергія, необхідна для виходу фотоелектрону з поверхні).

Максимальна кінетична енергія фотоелектрону досягається, коли вся енергія фотона використовується для виходу фотоелектрона, тобто коли $E = hf$. Також відомо, що довжина хвилі (λ) і частота (f) світла пов'язані наступним чином:

$c = λf$

де: c - швидкість світла в вакуумі (приблизно 3.00 x 10^8 м/с).

Ми можемо використовувати ці дві формули разом, щоб знайти довжину хвилі, яку потрібно направити на поверхню цинку:

$E = hf = \frac{hc}{λ}$

Тепер ми можемо розв'язати це рівняння для λ:

$λ = \frac{hc}{E}$

Для цього вам потрібно знати значення планкової константи (h) та кінетичної енергії фотоелектрону (E). Планкова константа h дорівнює приблизно $6.626 x 10^-34$ Дж·с, але кінетична енергія фотоелектрону (E) в даному випадку не надана. Якщо у вас є значення E, ви можете використовувати цю формулу для розрахунку довжини хвилі (λ).