Question

На цинковую пластину поступает луч ультрафиолетового света с длиной волны 0,2 мкм. Определите максимальную скорость фотоэлектронов.(4,2 eV)

Answer 1

Формула Эйнштейна для фотоэффекта: (прил 1) , где А - работа выхода электрона,(прил 2) - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, m – масса электрона. Отсюда максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона (прил 3). Тогда (прил 4)

Answer 2

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, высвобождающихся из металла под действием ультрафиолетового света, определяется с использованием уравнения фотоэффекта:

E_kin = h*f - Ф,

где:

• E_kin - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
• h - постоянная Планка (h ≈ 6.626 x 10^-34 Дж·с),
• f - частота света,
• Ф - работа выхода материала (работа функции) для цинка.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала найти частоту света. Мы знаем, что скорость света равна приблизительно 3 x 10^8 м/с, и мы можем использовать следующее соотношение:

c = λ*f,

где:

• c - скорость света,
• λ - длина волны света,
• f - частота света.

Теперь мы можем найти частоту:

f = c / λ = (3 x 10^8 м/с) / (0,2 x 10^-6 м) = 1,5 x 10^15 Гц.

Теперь мы можем использовать найденную частоту и работу выхода для цинка, чтобы найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

E_kin = h*f - Ф = (6,626 x 10^-34 Дж·с) * (1,5 x 10^15 Гц) - 4,2 эВ.

Теперь давайте преобразуем эВ в джоули:

1 эВ = 1,602 x 10^-19 Дж.

Теперь можно рассчитать максимальную кинетическую энергию:

E_kin = (6,626 x 10^-34 Дж·с) * (1,5 x 10^15 Гц) - (4,2 эВ * 1,602 x 10^-19 Дж/эВ).

Вычислим:

E_kin ≈ 9,939 x 10^-19 Дж - 6,726 x 10^-19 Дж ≈ 3,213 x 10^-19 Дж.

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет приблизительно 3,213 x 10^-19 Дж.