Question

Вычислите максимальную скорость электронов, вырванных их металла светом с длиной волны равной 0,18 мкм. Работа выхода равна 7,2 ·10-19 Дж.

Answer 1

Дано л=0.18*10^-6 м       A=7,2*10^-19 Дж     V- ?

Eф=h*c/л=6,63*10:-34*3*10^8/0,18*10^-6=110,5*10^-20=11,05*10^-19

Eк=Eф-A=(11,05-7,2)*10^-19=3,85*10^-19 Дж

Eк=m*V^2/2

V=√2*Eк/m=√2*3,85*10^-19/9,1*10^-31=0.92*10^6 м/с=920 км/с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Эйнштейна о фотоэффекте, которая связывает энергию фотона с работой выхода и кинетической энергией вырванных электронов:

\[ E = W + K \]

Где: - \( E \) - энергия фотона - \( W \) - работа выхода - \( K \) - кинетическая энергия электрона

Сначала найдем энергию фотона, используя формулу:

\[ E = \frac{hc}{\lambda} \]

Где: - \( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 × 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \)) - \( c \) - скорость света (\( 3.00 × 10^8 \, \text{м/с} \)) - \( \lambda \) - длина волны света

Подставляя известные значения, мы можем рассчитать энергию фотона:

\[ E = \frac{(6.62607015 × 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})(3.00 × 10^8 \, \text{м/с})}{0.18 × 10^{-6} \, \text{м}} \]

\[ E ≈ 3.48 × 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Теперь, используя найденное значение энергии фотона и работу выхода, мы можем найти кинетическую энергию электрона:

\[ K = E - W \]

\[ K = 3.48 × 10^{-19} \, \text{Дж} - 7.2 × 10^{-19} \, \text{Дж} \]

\[ K ≈ -3.72 × 10^{-19} \, \text{Дж} \]

Результат получился отрицательным, что не является физически корректным. Это свидетельствует о том, что электроны не смогут вырываться из металла светом с данной длиной волны.

В данном случае фотоэффект не происходит, и максимальная скорость электронов не может быть вычислена с использованием данной длины волны света.