Красная граница фотоэфекта для калия = 0,62 мкм. Какую максимальную скорость могут иметь фотоэлектроны ,вылетающие с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом длиной волны =0,42 мкм ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы найти максимальную скорость фотоэлектронов, используем формулу энергии фотоэлектронов:

E = hv - φ,
где E - кинетическая энергия фотоэлектронов,
h - постоянная Планка,
v - частота света,
φ - работа выхода.

Для начала найдем энергию фотонов, испускаемых светом длиной волны 0,42 мкм:

E = hc/λ,
где c - скорость света,
λ - длина волны.

E = (6,63 10^(-34) Дж⋅с 3 10^8 м/с) / (0,42 10^(-6) м)
E ≈ 4,71 * 10^(-19) Дж.

Теперь найдем работу выхода фотоэлектронов из калиевого катода:

φ = 0,62 10^(-6) м 1,6 * 10^(-19) Дж/эВ.
φ ≈ 0,99 эВ.

Подставляем значения в формулу:

E = hv - φ,
4,71 * 10^(-19) Дж = hv - 0,99 эВ.

Так как свет с минимальной длиной волны был облучен, то значение hv = φ:

hv = 0,99 эВ,
c/λ = 0,99 эВ,
3 10^8 м/с / 0,42 10^(-6) м = 0,99 эВ,
v = 2,36 * 10^15 Гц.

Теперь найдем максимальную скорость фотоэлектронов, используя формулу кинетической энергии фотоэлектронов:

E = (mv^2) / 2,
4,71 10^(-19) Дж = (m (2,99 10^8 м/с)^2) / 2,
m = 9,31 10^(-31) кг.

Таким образом, максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом длиной волны 0,42 мкм, составляет примерно 2,99 * 10^6 м/с.