Question

Задача 3. Максимальна швидкість електронів, які вириваються з певного металу світлом із довжиною хвилі 500 нм, дорівнює Vmax =540 км/с. Визначити червону межу фотоефекту.

Answer 1

Щоб визначити червону межу фотоефекту, спочатку потрібно зрозуміти, що таке фотоефект. Фотоефект - це явище, коли світло, падаючи на метал, викликає вибивання електронів з його поверхні. Червона межа фотоефекту визначається як мінімальна довжина хвилі світла, при якій фотоефект відбувається.

За даними, максимальна швидкість електронів, які вириваються з металу світлом довжиною хвилі 500 нм, дорівнює Vmax = 540 км/с. Щоб визначити червону межу фотоефекту, ми можемо скористатися формулою Е = h * c / λ, де Е - енергія фотона, h - стала Планка, c - швидкість світла, λ - довжина хвилі світла.

Щоб перевести швидкість електронів з км/с в м/с, ми можемо використати наступне співвідношення: 1 км/с = 1000 м/с.

Тепер, коли ми маємо всі необхідні дані, можемо розрахувати червону межу фотоефекту:

1. Переведемо швидкість електронів з км/с в м/с: Vmax = 540 км/с = 540 * 1000 м/с = 540000 м/с.

2. Використовуємо формулу Е = h * c / λ, де h = 6.62607015 × 10^(-34) Дж·с (стала Планка), c = 299792458 м/с (швидкість світла), λ = 500 нм = 500 * 10^(-9) м (довжина хвилі світла): Е = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с * 299792458 м/с) / (500 * 10^(-9) м) = 3.97724209 × 10^(-19) Дж.

3. Червона межа фотоефекту визначається як мінімальна енергія фотона, необхідна для викликання фотоефекту. Це означає, що червона межа фотоефекту дорівнює енергії фотона, яка відповідає максимальній швидкості електронів: Червона межа фотоефекту дорівнює 3.97724209 × 10^(-19) Дж.

Зауваження: Відповідь наведена з використанням формул та констант, які використовуються в фізиці. Для точності розрахунків можуть бути використані більш точні значення констант.