Question

Работа выхода электронов из металла равна 8,4∙10-20 Дж. Какой должна быть частота падающего света, чтобы скорость фотоэлектронов была равна 0,3∙106 м/с? Масса электрона равна 9,1∙10-31кг.

Answer 1

Ответ: решение во вложении

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

E = h * f - Ф,

где: E - энергия фотоэффекта (работа выхода электронов из металла), h - постоянная Планка (h = 6.626 x 10^-34 Дж·с), f - частота падающего света, Ф - работа выхода электронов из металла.

Мы знаем, что Ф = 8.4 x 10^-20 Дж, и нам нужно найти частоту f, при которой скорость фотоэлектронов будет равна 0.3 x 10^6 м/с.

Давайте сначала найдем кинетическую энергию фотоэлектрона (K), используя следующую формулу:

K = 1/2 * m * v^2,

где: K - кинетическая энергия фотоэлектрона, m - масса электрона (9.1 x 10^-31 кг), v - скорость фотоэлектрона (0.3 x 10^6 м/с).

K = 1/2 * (9.1 x 10^-31 кг) * (0.3 x 10^6 м/с)^2 = 4.095 x 10^-19 Дж.

Теперь мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

E = h * f - Ф.

Подставим известные значения:

4.095 x 10^-19 Дж = (6.626 x 10^-34 Дж·с) * f - 8.4 x 10^-20 Дж.

Теперь давайте решим это уравнение для f:

f = (4.095 x 10^-19 Дж + 8.4 x 10^-20 Дж) / (6.626 x 10^-34 Дж·с).

f = 5.535 x 10^14 Гц.

Таким образом, частота падающего света должна быть приблизительно равна 5.535 x 10^14 Гц, чтобы скорость фотоэлектронов была равна 0.3 x 10^6 м/с.