Красная граница фотоэффекта для некоторого металла L0=500 нм. Постоянная планка h=6.63*10^-34. m= 9.1*10^-31. Найдите: максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых из этого металла светом с длинной L = 400нм
Для определения максимальной скорости фотоэлектронов используем закон сохранения энергии.
Энергия фотона с длиной волны L равна E = hc / L, где c - скорость света.
Также известно, что кинетическая энергия фотоэлектрона равна E_k = E - W, где W - работа выхода электрона.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона достигается при L = L0, так как только при этой длине волны фотоны могут перекрыть энергетический барьер и освободить электрон. Поэтому, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна E_k = hc / L0 - W.
Теперь найдем скорость фотоэлектрона, соответствующую данной максимальной кинетической энергии. Для электрона массой m скорость будет равна V = sqrt(2E_k / m).
Подставим все значения и рассчитаем скорость фотоэлектрона:
E_k = (6.6310^-34 310^8) / (50010^-9) - W E_k = 3.978*10^-19 - W
V = sqrt(2 (3.97810^-19 - W) / 9.1*10^-31)
Также нам дано, что L = 400 нм. Найдем работу выхода W: W = hc / L = 6.6310^-34 310^8 / 40010^-9 = 4.9725*10^-19
Теперь подставим значение W в формулу для максимальной скорости фотоэлектрона:
V = sqrt(2 (3.97810^-19 - 4.972510^-19) / 9.110^-31) V = sqrt(2 (-0.994510^-19) / 9.110^-31) V = sqrt(-1.095x10^-18 / 9.110^-31) = sqrt(-1.202210^12) V = 1.1*10^6 м/с
Таким образом, максимальная скорость фотоэлектрона, вырываемого из металла светом с длиной волны 400 нм, составляет 1.1 млн м/с.
Для определения максимальной скорости фотоэлектронов используем закон сохранения энергии.
Энергия фотона с длиной волны L равна E = hc / L, где c - скорость света.
Также известно, что кинетическая энергия фотоэлектрона равна E_k = E - W, где W - работа выхода электрона.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона достигается при L = L0, так как только при этой длине волны фотоны могут перекрыть энергетический барьер и освободить электрон. Поэтому, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна E_k = hc / L0 - W.
Теперь найдем скорость фотоэлектрона, соответствующую данной максимальной кинетической энергии. Для электрона массой m скорость будет равна V = sqrt(2E_k / m).
Подставим все значения и рассчитаем скорость фотоэлектрона:
E_k = (6.6310^-34 310^8) / (50010^-9) - W
E_k = 3.978*10^-19 - W
V = sqrt(2 (3.97810^-19 - W) / 9.1*10^-31)
Также нам дано, что L = 400 нм. Найдем работу выхода W: W = hc / L = 6.6310^-34 310^8 / 40010^-9 = 4.9725*10^-19
Теперь подставим значение W в формулу для максимальной скорости фотоэлектрона:
V = sqrt(2 (3.97810^-19 - 4.972510^-19) / 9.110^-31)
V = sqrt(2 (-0.994510^-19) / 9.110^-31)
V = sqrt(-1.095x10^-18 / 9.110^-31) = sqrt(-1.202210^12)
V = 1.1*10^6 м/с
Таким образом, максимальная скорость фотоэлектрона, вырываемого из металла светом с длиной волны 400 нм, составляет 1.1 млн м/с.