Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза меньше работы выхода электронов из металла. Работа выхода Авых=9,6*10^-19 дж. Определите энергию фотона, вызывающего фотоэффект в электрон-вольтах.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения энергии фотона, вызывающего фотоэффект, можно использовать формулу:

E = hν - Авых,

где E - кинетическая энергия фотоэлектронов, h - постоянная Планка (6,6310^-34 Джс), ν - частота света, Авых - работа выхода электронов.

Так как максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза меньше работы выхода, то E = Авых/2.

Подставляем значения:

E = 9,610^-19 Дж / 2 = 4,810^-19 Дж.

Теперь можем найти энергию фотона в электрон-вольтах:

E = (h * c) / λ,

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

Поскольку энергия фотона связана с его частотой ν следующим образом: E = h * ν, то можно переписать формулу для энергии фотона:

E = h * (c / λ).

Для перевода энергии в электрон-вольты (эВ) необходимо разделить на заряд электрона (1,6*10^-19 Кл):

E(эВ) = E / (1,6*10^-19).

Преобразуем формулу и найдем энергию фотона в эВ:

E = (h c / λ) / (1,610^-19).

Теперь найдем длину волны света, используя формулу для длины волны света:

λ = c / ν.

Подставляем значение скорости света и частоты:

λ = 3*10^8 м/с / ν.

Поскольку связь между энергией фотона и длиной волны определяется формулой E = h * c / λ, то можем переписать ее для нахождения длины волны:

λ = h * c / E.

Подставляем значения и находим длину волны:

λ = 6,6310^-34 Джс 310^8 м/с / 4,810^-19 Дж = 4,1310^-7 м = 413 нм.

Теперь найдем частоту света:

ν = c / λ = 310^8 м/с / 41310^-9 м = 7,27*10^14 Гц.

Наконец, находим энергию фотона в эВ:

E = (6,6310^-34 Джс 310^8 м/с / 41310^-9 м) / (1,610^-19) ≈ 3,02 эВ.

Таким образом, энергия фотона, вызывающего фотоэффект, составляет примерно 3,02 эВ.