Беттен келетін жарықтың толық ұзақтығы 2есе кемігенше, фотоэлектрондардың кинетикалық энергиясы 3есе артып кетеді. Егер

  • 57
Беттен келетін жарықтың толық ұзақтығы 2есе кемігенше, фотоэлектрондардың кинетикалық энергиясы 3есе артып кетеді. Егер электрондардың шығу жұмысы 5эв болса, фотондардың аналіздеген бастапқы энергиясын түсіндіру.
Диана_942
68
Жарықты ұзақтың толық ұзақтығы мен фотоэлектрондардың кинетикалық энергиясыны байқаймыз.

Первестем условие на английский язык для удобства:
The wavelength of light is inversely proportional to the kinetic energy of photons. If the work function of electrons is 5 eV, explain the initial energy of the photons analyzed.

Находим связь между длиной волны и энергией фотонов при помощи формулы, которая описывает соотношение между этими величинами:

\[ E = \frac{{hc}}{{\lambda}} \]

где:
E - энергия фотона (в джоулях),
h - постоянная Планка (\(6.62607015 × 10^{-34}\) Дж·с),
c - скорость света (\(2.998 × 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света (в метрах).

Поскольку мы хотим найти начальную энергию анализированных фотонов, нам необходимо описать этот процесс относительно исходной энергии фотонов.

Исходя из предоставленной информации, электроны выпадают при работе в 5 эВ. Работа (work function) - это минимальная энергия фотона, необходимая для вырывания электрона из вещества. В нашем случае, это 5 эВ. Поскольку 1 эВ эквивалентно \(1.602 × 10^{-19}\) Дж, работа составляет 5 x \(1.602 × 10^{-19}\) Дж.

Теперь давайте найдем энергию фотона после прохождения через анализатор. Мы знаем, что энергия фотона перед анализатором равна итоговой энергии фотона после анализатора плюс работе:

\[ E_{\text{начальная}} = E_{\text{конечная}} + \text{Работа} \]

Так как мы не знаем начальную энергию фотона, мы обозначим ее как E.

Теперь мы можем записать основное уравнение и решить его:

\[ E = E_{\text{конечная}} + \text{Работа} \]

\[ E_{\text{конечная}} = E - \text{Работа} \]

Подставим значения:

\[ E_{\text{конечная}} = E - 5 \times 1.602 × 10^{-19} \]

Так как нам дано, что фотонов всего два раза меньше, чем кинетическая энергия фотоэлектронов, то:

\[ E_{\text{конечная}} = \frac{E}{2} \]

Теперь можем записать окончательное уравнение и найти значение начальной энергии анализированных фотонов:

\[ \frac{E}{2} = E - 5 \times 1.602 × 10^{-19} \]

\[ E = 2(E - 5 \times 1.602 × 10^{-19}) \]

\[ E = 2E - 10 \times 1.602 × 10^{-19} \]

\[ E = 2E - 1.602 × 10^{-18} \]

\[ E = 1.602 × 10^{-18} \]

Таким образом, начальная энергия анализированных фотонов составляет \(1.602 × 10^{-18}\) Джoule