Наибольшая длина световой волны, при которой происходит фотоэффект с поверхности вольфрамовой пластины равна 0.275 мкм. Определите максимальную скорость фотоэлектронов при освещении вольфрамовой пластины светом с длиной волны 0.18 мкм.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения максимальной скорости фотоэлектронов воспользуемся формулой фотоэффекта:

E = h * f - W,

где E - кинетическая энергия фотоэлектронов, h - постоянная Планка (6.63 10^-34 Джс), f - частота света (связана с длиной волны света через скорость света в вакууме), W - работа выхода для вольфрама (4.52 эВ).

Для определения частоты света по длине волны воспользуемся соотношением:

c = λ * f,

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

Из этого соотношения найдем частоту света для длины волны 0.18 мкм:

f = c / λ = 3 10^8 / 0.18 10^-6 = 1.67 * 10^15 Гц.

Теперь можем найти энергию фотоэлектронов для света с длиной волны 0.18 мкм:

E = h f - W = 6.63 10^-34 1.67 10^15 - 4.52 1.6 10^-19 = 1.11 эВ.

Кинетическая энергия фотоэлектронов равна энергии фотона, поступившего на пластину минус работа выхода. Теперь можем найти максимальную скорость фотоэлектронов по формуле:

E = (m * v^2) / 2,

где m - масса фотоэлектрона (9.11 * 10^-31 кг), v - скорость фотоэлектрона.

С учетом энергии фотоэлектрона 1.11 эВ:

1.11 эВ = (9.11 10^-31 v^2) / 2,

v^2 = (2 1.11 1.6 10^-19) / 9.11 10^-31 = 3.48 * 10^5 м^2/с^2,

v = √(3.48 * 10^5) = 590 м/с.

Максимальная скорость фотоэлектронов при освещении вольфрамовой пластины светом с длиной волны 0.18 мкм равна 590 м/с.