1. Определите максимальную скорость электронов, выбиваемых при фотоэффекте светом длиной волны 3*10 в минус 7 степени
1. Определите максимальную скорость электронов, выбиваемых при фотоэффекте светом длиной волны 3*10 в минус 7 степени м с поверхности материала с работой выхода 1,8 эВ.
2. Рассчитайте работу выхода и красную границу фотоэффекта (λкр), если максимальная энергия фотоэлектронов при освещении металла лучами с длиной волны 325 нм равна 2,3*10 в минус 19 степени Дж.
3. Найдите скорость электронов, выбитых из сурьмы под действием света с длиной волны 310 нм, при которой наблюдается фотоэффект.
2. Рассчитайте работу выхода и красную границу фотоэффекта (λкр), если максимальная энергия фотоэлектронов при освещении металла лучами с длиной волны 325 нм равна 2,3*10 в минус 19 степени Дж.
3. Найдите скорость электронов, выбитых из сурьмы под действием света с длиной волны 310 нм, при которой наблюдается фотоэффект.
Солнечный_Каллиграф 50
1.Для определения максимальной скорости \(v_{max}\) электронов, выбиваемых при фотоэффекте, мы можем воспользоваться уравнением фотоэффекта:
\[E_{\text{кин}} = E_{\text{фот}} - \phi\]
где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия электрона, \(E_{\text{фот}}\) - энергия фотона, и \(\phi\) - работа выхода.
Максимальная кинетическая энергия электрона достигается, когда вся энергия фотона передается электрону:
\[E_{\text{кин max}} = E_{\text{фот}}\]
Используем формулу для энергии фотона:
\[E_{\text{фотон}} = \dfrac{hc}{\lambda}\]
где \(h\) - постоянная Планка, \(c\) - скорость света, а \(\lambda\) - длина волны.
Теперь можем подставить известные значения: длина волны \(\lambda = 3 \times 10^{-7}\) м и работа выхода \(\phi = 1,8\) эВ.
Сначала переведем работу выхода в Дж: \(1\) эВ \(= 1,6 \times 10^{-19}\) Дж.
\[E_{\text{фот}} = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{6,63 \times 10^{-34} \cdot 3 \times 10^8}{3 \times 10^{-7}}\]
\[E_{\text{фот}} = 6,63 \times 10^{-34} \times 10^1 = 6,63 \times 10^{-33}\] Дж
Теперь выразим максимальную скорость электронов:
\[E_{\text{кин max}} = E_{\text{фот}}\]
\[\dfrac{1}{2} m v_{max}^2 = E_{\text{фот}}\]
\[v_{max} = \sqrt{\dfrac{2E_{\text{фот}}}{m}}\]
где \(m\) - масса электрона.
2.
Работа выхода \(\phi\) равна разности между энергией фотона и максимальной кинетической энергией электронов:
\[\phi = E_{\text{фот}} - E_{\text{кин max}}\]
Для нахождения красной границы фотоэффекта \(\lambda_{\text{кр}}\) можно воспользоваться формулой:
\[\lambda_{\text{кр}} = \dfrac{hc}{\phi}\]
3.
Для нахождения скорости электронов, выбитых из сурьмы, когда наблюдается фотоэффект, можно использовать такие же принципы, как в первом пункте. Заменяем данные: \(\lambda = 310\) нм, а работу выхода можно найти известным способом.