Определить длину волны света, которым освещается поверхность ртути, если фотоэлектроны преобретают кинетическую энергию 4,5*10^-20 Дж. Потенциал ионизации для ртути 1,36 В.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения длины волны света, используемой в эксперименте, проведем следующие расчеты.

Кинетическая энергия фотоэлектрона связана с частотой света следующим образом:
(K.E. = hf - \phi),
где K.E. - кинетическая энергия фотоэлектрона,
(h) - постоянная Планка,
(f) - частота света,
(\phi) - потенциал ионизации.

Так как кинетическая энергия указана в джоулях, а потенциал ионизации в вольтах, необходимо перевести потенциал в энергию в джоулях:
( \phi = 1,36 1,6 10^{-19} = 2,18 * 10^{-19} ) Дж.

Теперь можем выразить частоту света:
(f = \frac{K.E. + \phi}{h} = \frac{4,510^{-20} + 2,1810^{-19}}{6,6310^{-34}} \approx 3,16 10^{15} ) Гц.

Используя формулу для длины волны света:
( \lambda = \frac{c}{f} ),
где ( c ) - скорость света, ( 310^8 ) м/с, можем найти длину волны:
( \lambda = \frac{310^8}{3,1610^{15}} = 9,4910^{-8} ) м.

Ответ: Длина волны света, которым освещается поверхность ртути, составляет 9,49*10^{-8} метров, или 94,9 нм.