Question

Даю 40 балів Яка максимальна швидкість фотоелектронів, що вилітають з цинку під час освітлення його променями з довжиною хвилі 2·10 -7 м, якщо робота виходу дорівнює 4еВ?

Answer 1

Відповідь: 8,9·10⁵ м/с

Пояснення:

Answer 2

Щоб знайти максимальну швидкість фотоелектронів, використаємо рівняння енергії фотоефекту:

\[E_{\text{фотону}} = \text{Робота виходу} + \text{Кінетична енергія фотоелектрона}.\]

Енергія фотону визначається формулою:

\[E_{\text{фотону}} = \frac{hc}{\lambda},\]

де \(h\) - постійна Планка (\(6.626 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с}\)), \(c\) - швидкість світла (\(3 \times 10^8 \ \text{м/с}\)), а \(\lambda\) - довжина хвилі світла.

Підставимо відомі значення:

\[E_{\text{фотону}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \ \text{Дж} \cdot \text{с})(3 \times 10^8 \ \text{м/с})}{2 \times 10^{-7} \ \text{м}}.\]

Розрахуємо це значення.

Потім використаємо перше рівняння, щоб знайти кінетичну енергію фотоелектрона:

\[E_{\text{фотону}} = \text{Робота виходу} + \frac{1}{2} m v^2,\]

де \(m\) - маса фотоелектрона, а \(v\) - його швидкість. Масу фотоелектрона можна взяти за константу \(9.11 \times 10^{-31} \ \text{кг}\).

Розпишемо рівняння для кінетичної енергії:

\[E_{\text{фотону}} = \text{Робота виходу} + \frac{1}{2} m v^2.\]

З цього рівняння можна виразити швидкість \(v\):

\[v = \sqrt{\frac{2 \times (E_{\text{фотону}} - \text{Робота виходу})}{m}}.\]

Підставимо відомі значення і розрахуємо швидкість.

Не забувайте перевірити одиниці величин для забезпечення правильних результатів.

Якщо у вас є конкретні числові значення, які ви хочете використати для обчислень, дайте мені знати, і я допоможу вам провести розрахунки.