Question

Фотон, которому соответствует длина волны 400 нм, вырывает с поверхности металла фотоэлектрон. Этот фотоэлектрон, попав в однородное магнитное поле, модуль индукции которого 1 мТл, описывает окружность радиусом 3,1 мм. Определите работу выхода электрона из металла.

Answer 1

M*V^2/R=e*B*V
V=e*B*R/m
Ek=m*V^2/2=e^2*B^2*R^2/2*m=(1,6*10^-19)^2*10^-6*9,61*10^-6/9,1*10^-31=2,7*10^-19 Дж
h*c/L=A+Ek
A=h*c/L -Ek=(6,62*10^-34*3*10^8/400*10^-9)-2,7*10^-19=2,27*10^-19 Дж

Answer 2

Определение работы выхода электрона из металла

Работа выхода электрона из металла (также известная как функция выхода) представляет собой минимальную энергию, которую необходимо передать электрону, чтобы он покинул поверхность металла. Работа выхода обычно измеряется в электрон-вольтах (эВ) или джоулях (Дж).

Решение

Для определения работы выхода электрона из металла, нам дано, что фотон с длиной волны 400 нм вырывает фотоэлектрон с поверхности металла. Затем этот фотоэлектрон, попадая в однородное магнитное поле с модулем индукции 1 мТл, описывает окружность радиусом 3,1 мм.

Для решения задачи, нам необходимо знать связь между энергией фотона и работой выхода электрона из металла. Согласно формуле Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона (E) связана с его длиной волны (λ) следующим образом:

E = hc/λ

где h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж·с), c - скорость света в вакууме (299,792,458 м/с), λ - длина волны фотона.

Таким образом, мы можем вычислить энергию фотона, используя данную длину волны 400 нм:

E = (6.62607015 × 10^-34 Дж·с * 299,792,458 м/с) / (400 × 10^-9 м) = 4.965052625 × 10^-19 Дж

Теперь, чтобы определить работу выхода электрона из металла, мы можем использовать следующую формулу:

W = E - KE

где W - работа выхода, E - энергия фотона, KE - кинетическая энергия электрона.

В данном случае, фотоэлектрон описывает окружность радиусом 3,1 мм в однородном магнитном поле с модулем индукции 1 мТл. Это означает, что электрон движется по окружности с постоянной скоростью, что в свою очередь означает, что его кинетическая энергия остается постоянной.

Таким образом, кинетическая энергия электрона равна нулю, и работа выхода равна энергии фотона:

W = 4.965052625 × 10^-19 Дж

Ответ

Работа выхода электрона из металла, соответствующего фотону с длиной волны 400 нм, составляет 4.965052625 × 10^-19 Дж.