Question

65 БАЛІВ!!! Визначити максимальну кінетичну енергію та швидкість фотоелектрона, вирваного з поверхні металу випромінюванням з енергією 6,25 еВ, якщо червона межа фотоефекту 3,1 · 10 -7 м ( 1 еВ = 1,6 · 10 -19 Дж).

Answer 1

Ответ:

поставь 5* если не трудно

Объяснение:

Максимальна енергія фотоелектрона

User

Визначити максимальну кінетичну енергію та швидкість фотоелектрона,

вирваного з поверхні металу випромінюванням з енергією 6,25 еВ, якщо червона

межа фотоефекту 3,1 · 10 -7 м ( 1 еВ = 1,6 · 10 -19 Дж).

ChatGPT

Максимальна кінетична енергія фотоелектрона може бути визначена за формулою:

KEmax = E - W,

де KEmax - максимальна кінетична енергія фотоелектрона,

E - енергія фотону, яка виражена в джоулях,

W - робота виходу поверхні металу, яка також виражена в джоулях.

Дано, що енергія фотону E дорівнює 6,25 еВ, а 1 еВ = 1,6 · 10^(-19) Дж, тому:

E = 6,25 еВ * (1,6 · 10^(-19) Дж/1 еВ) = 1 · 10^(-18) Дж.

Також, дано, що червона межа фотоефекту становить 3,1 · 10^(-7) м.

Загальноприйнято, що енергія фотона, необхідна для виходу фотоелектрона з поверхні металу, прямо пропорційна частоті світла. Звідси, частота світла може бути визначена за формулою:

f = c / λ,

де f - частота світла,

c - швидкість світла (приблизно 3 · 10^8 м/с),

λ - довжина хвилі світла.

Значення λ дорівнює червоній межі фотоефекту, тому:

λ = 3,1 · 10^(-7) м.

Підставляючи ці значення у формулу, отримуємо:

f = (3 · 10^8 м/с) / (3,1 · 10^(-7) м) = 9,68 · 10^14 Гц.

Тепер можемо визначити швидкість фотоелектрона, використовуючи співвідношення енергії фотона та його частоти:

E = hf,

де h - стала Планка (приблизно 6,63 · 10^(-34) Дж·с).

Підставляючи відомі значення, отримуємо:

1 · 10^(-18) Дж = (6,63 · 10^(-34) Дж·с) * (9,68 · 10^14 Гц).

Щоб знайти швидкість фотоелектрона, ми можемо використати формулу швидкості:

v = sqrt(2K

Answer 2

Для визначення максимальної кінетичної енергії фотоелектрона, який видаляється з поверхні металу фотоефектом, використовується рівняння фотоефекту Ейнштейна:

E = hf - Φ

де: E - максимальна кінетична енергія фотоелектрона h - стала Планка, h = 6,626 x 10^(-34) Дж·с f - частота випромінювання Φ - робота виходу матеріалу

Спершу визначимо частоту випромінювання з використанням енергії фотоефекту:

E = 6,25 еВ = 6,25 x 1,6 x 10^(-19) Дж (за 1 еВ) E = 1 x 10^(-18) Дж

Тепер визначимо частоту:

E = hf f = E / h f = (1 x 10^(-18) Дж) / (6,626 x 10^(-34) Дж·с) f ≈ 1,51 x 10^15 Гц

Тепер, коли ми знаємо частоту випромінювання, ми можемо визначити максимальну кінетичну енергію фотоелектрона:

E = hf - Φ

Ми знаємо, що червона межа фотоефекту дорівнює 3,1 x 10^(-7) м, та ми можемо використовувати рівняння взаємозв'язку між частотою та довжиною хвилі для визначення частоти:

c = fλ

де: c - швидкість світла (приблизно 3 x 10^8 м/с) f - частота λ - довжина хвилі

f = c / λ f = (3 x 10^8 м/с) / (3,1 x 10^(-7) м) f ≈ 9,68 x 10^14 Гц

Тепер ми можемо визначити роботу виходу матеріалу (Φ):

Φ = hf - E Φ = (6,626 x 10^(-34) Дж·с * 9,68 x 10^14 Гц) - (1 x 10^(-18) Дж) Φ ≈ 6,41 x 10^(-19) Дж

Зараз ми можемо знайти максимальну кінетичну енергію фотоелектрона:

E = hf - Φ E = (6,626 x 10^(-34) Дж·с * 1,51 x 10^15 Гц) - (6,41 x 10^(-19) Дж) E ≈ 9,64 x 10^(-19) Дж

І в переведенні в електронвольти:

E = 9,64 x 10^(-19) Дж / (1,6 x 10^(-19) Дж/еВ) E ≈ 6,03 еВ

Отже, максимальна кінетична енергія фотоелектрона дорівнює приблизно 6,03 еВ, а швидкість фотоелектрона визначається його кінетичною енергією та масою, наприклад, за допомогою формули:

E = (1/2)mv^2

де: E - кінетична енергія m - маса фотоелектрона (приблизно 9,109 x 10^(-31) кг) v - швидкість фотоелектрона

З цієї формули ми можемо визначити швидкість фотоелектрона:

v = sqrt((2E) / m) v = sqrt((2 * 6,03 еВ * 1,6 x 10^(-19) Дж/еВ) / 9,109 x 10^(-31) кг) v ≈ 1,57 x 10^6 м/с

Отже, швидкість фотоелектрона приблизно дорівнює 1,57 x 10^6 м/с.