Какое отношение существует между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона
Какое отношение существует между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона в случае, когда энергия фотонов составляет 10(-18) дж, а энергия фотона, соответствующая красной границе фотоэффекта для алюминия, составляет 7,5х10(-19) дж?
Звездопад_На_Горизонте 30
Для понимания отношения между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона в случае фотоэффекта, мы можем использовать формулу для энергии фотона:\[E = hf\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), \(f\) - частота фотона.
Также, для фотоэффекта, связанного с выбиванием фотоэлектрона из поверхности материала, нужно учесть работу выхода \(W\) материала, которую фотон должен преодолеть, чтобы выбить электрон.
Кинетическая энергия фотоэлектрона представляет собой разницу между энергией фотона \(E\) и работой выхода \(W\):
\[K.E. = E - W\]
Теперь, чтобы найти отношение между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона, нам нужно знать работу выхода материала и энергию фотона.
По условию задачи, энергия фотона составляет \(10^{-18} \, \text{Дж}\), а энергия фотона соответствующая красной границе фотоэффекта для алюминия составляет \(7.5 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\).
Давайте найдем отношение между энергией фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона в каждом из этих случаев.
Для первого случая, где энергия фотона \(E = 10^{-18} \, \text{Дж}\):
Перед тем, как продолжить, нам нужно знать работу выхода материала. Пусть работа выхода алюминия составляет \(W_1\). Тогда, максимальная кинетическая энергия выбитого фотоэлектрона будет:
\[K.E. = E - W_1\]
Для второго случая, где энергия фотона \(E = 7.5 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\):
Аналогично, пусть работа выхода для алюминия составляет \(W_2\). Тогда, максимальная кинетическая энергия выбитого фотоэлектрона будет:
\[K.E. = E - W_2\]
Таким образом, отношение между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона для двух случаев будет:
\[\frac{{K.E._1}}{{E_1}} = \frac{{E_1 - W_1}}{{E_1}}\]
\[\frac{{K.E._2}}{{E_2}} = \frac{{E_2 - W_2}}{{E_2}}\]
Здесь \(K.E._1\) и \(K.E._2\) - максимальные кинетические энергии выбитого фотоэлектрона, \(E_1\) и \(E_2\) - энергии фотонов, \(W_1\) и \(W_2\) - работы выхода для алюминия в каждом случае.
Надеюсь, это поможет вам понять отношение между энергией падающего фотона и максимальной кинетической энергией выбитого фотоэлектрона. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!