С какой частоты свет следует направлять на поверхность вольфрама чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 10^6м\с работа выхода электрона из вольфрама 4,5эВ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения частоты света, необходимой для достижения максимальной скорости фотоэлектронов, можно воспользоваться формулой фотоэффекта:

(E = hf - W),

где (E) - энергия фотона света, (h) - постоянная Планка ((6.63 \times 10^{-34} ) Дж$\cdot$с), (f) - частота света, (W) - работа выхода электрона из материала.

Максимальная скорость электрона связана с его энергией кинетической энергией:

(E_k = \frac{1}{2} mv^2),

где (m) - масса электрона, (v) - скорость фотоэлектрона.

Из этого можно сделать вывод, что максимальная скорость фотоэлектрона связана с энергией фотона следующим образом:

(E_k = E - W).

Таким образом, скорость фотоэлектрона будет максимальной, когда кинетическая энергия будет равна работе выхода:

(\frac{1}{2} mv^2 = E - W).

Для фотоэлектрического эффекта на вольфраме масса электрона (m = 9.11 \times 10^{-31} ) кг.

Известно, что работа выхода для вольфрама (W = 4.5) эВ (= 4.5\times 1.6 \times 10^{-19} ) Дж.

Подставим известные значения в уравнение и найдем скорость фотоэлектрона:

(\frac{1}{2} \times (9.11 \times 10^{-31}) \times (10^6)^2 = E - 4.5 \times 1.6 \times 10^{-19}).

Решив это уравнение, мы найдем значение энергии фотона. Для нахождения значения частоты света, используем формулу для энергии фотона:

(E = hf),

где (E) - энергия фотона, (h) - постоянная Планка ((6.63 \times 10^{-34} ) Дж$\cdot$с), (f) - частота света.

Выразим (f) из этого уравнения и найдем частоту света, соответствующую максимальной скорости фотоэлектронов.