Будет ли наблюдаться фотоэффект, если калий будет освещен светом с длиной волны 0,7 мкм, если энергия выхода электрона

Kirill

50

Для ответа на ваш вопрос, основанного на фотоэффекте, нам необходимо рассмотреть соотношение между энергией света и энергией выхода электрона из вещества.

Согласно фотоэффекту, электроны могут покинуть металл только при взаимодействии с электромагнитным излучением определенной частоты или длины волны. Энергия фотона (кванта света) может быть описана следующей формулой:

\[E = h \cdot f\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (6,626 * 10^-34 Дж * с), \(f\) - частота световой волны.

Для преобразования частоты света в длину волны существует следующее соотношение:

\[c = \lambda \cdot f\]

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

Используя эти формулы, мы можем определить энергию фотона со следующими параметрами:

\[\lambda = 0,7 \ мкм = 0,7 \cdot 10^{-6} м\]
\[c = 3 \cdot 10^8 \ м/с\]
\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^8}{0,7 \cdot 10^{-6}} \ Гц\]

Теперь, когда мы знаем частоту света, мы можем посчитать энергию фотона при данной длине волны:

\[E = h \cdot f = 6,626 \cdot 10^{-34} \cdot \frac{3 \cdot 10^8}{0,7 \cdot 10^{-6}} \ Дж\]

Теперь нам нужно узнать, будет ли энергия фотона больше или равна энергии выхода электрона из калия, которая составляет 3,2 * 10^-19 Дж. Если энергия фотона больше или равна, то фотоэффект будет наблюдаться.

\[\text{Энергия фотона} \geq \text{Энергия выхода электрона}\]

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

\[6,626 \cdot 10^{-34} \cdot \frac{3 \cdot 10^8}{0,7 \cdot 10^{-6}} \geq 3,2 \cdot 10^{-19}\]

После решения уравнения, мы получаем:

\[1,9 \cdot 10^{-19} \ Дж \geq 3,2 \cdot 10^{-19} \ Дж\]

Таким образом, энергия фотона (1,9 * 10^-19 Дж) больше, чем энергия выхода электрона (3,2 * 10^-19 Дж). Следовательно, при освещении калия светом с длиной волны 0,7 мкм будет наблюдаться фотоэффект.