На поверхность вольфрама падает излучение с длиной волны 220 нм. Определить максимальную энергию и максимальную скорость фотоэлектронов, если работа выхода из вольфрама равна 4.5эВ

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения максимальной энергии и скорости фотоэлектронов воспользуемся формулой для фотоэффекта:

Э = h * f - Ф,

где
Э - энергия фотоэлектронов
h - постоянная Планка (6.63 10^-34 Джс)
f - частота излучения
Ф - работа выхода из материала.

Частота излучения можно найти по формуле:

f = c / λ,

где
c - скорость света (3 * 10^8 м/с)
λ - длина волны излучения.

f = 3 10^8 м/с / 220 10^-9 м = 1.36 * 10^15 Гц.

Подставляем данные в формулу для энергии фотоэлектронов:

Э = 6.63 10^-34 Джс 1.36 10^15 Гц - 4.5 эВ.

Э = 9 10^-19 Дж - 4.5 1.6 10^-19 Дж = 1.8 10^-19 Дж.

Максимальная скорость фотоэлектронов будет определяться формулой:

Э = m * v^2 / 2,

где
m - масса электрона (9.11 * 10^-31 кг)
v - скорость фотоэлектронов.

Из формулы выше найдем скорость фотоэлектронов:

v = sqrt(2 Э / m) = sqrt(2 1.8 10^-19 Дж / 9.11 10^-31 кг) = 6.74 * 10^5 м/с.

Таким образом, максимальная энергия фотоэлектронов составляет 1.8 10^-19 Дж, а их максимальная скорость - 6.74 10^5 м/с.