Какая максимальная кинетическая энергия электронов, которые вырываются из металла под действием света с длиной волны

Марат

55

Эта задача связана с явлением фотоэффекта, когда свет воздействует на металл и вызывает выбивание электронов из его поверхности.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу:
\(E_k = h \cdot f - W\)
где:
\(E_k\) - максимальная кинетическая энергия электрона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(f\) - частота световой волны (\(c/\lambda\), где \(c\) - скорость света, а \(\lambda\) - длина волны),
\(W\) - работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из металла).

Для начала, найдем частоту световой волны:
\(\lambda = 200\) нм = \(200 \times 10^{-9}\) м
\(c = 3 \times 10^8\) м/с
\(f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{200 \times 10^{-9}}\) Гц

Теперь, найдем максимальную кинетическую энергию электрона:
\(E_k = h \cdot f - W = 6.62607015 \times 10^{-34} \cdot \frac{3 \times 10^8}{200 \times 10^{-9}} - 3.84 \times 10^{-19}\) Дж

Выполняя математические вычисления, получаем:
\[E_k \approx 2.481 \times 10^{-19}\] Дж

Таким образом, максимальная кинетическая энергия электронов, которые вырываются из металла под действием света с длиной волны 200 нм и работой выхода 3,84 x 10^-19 Дж, составляет примерно \(2.481 \times 10^{-19}\) Дж.