Какова будет наибольшая скорость фотоэлектронов, вырванных из поверхности молибдена излучением с частотой 3*10^20?

Тимофей

7

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

\[E = hf - \phi\]

Где:
\(E\) - энергия фотоэлектрона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж/с),
\(f\) - частота излучения,
\(\phi\) - работа выхода электрона из материала.

Мы знаем, что работа выхода (\(\phi\)) для молибдена составляет 4,27 электрон-вольт (eV). Для использования значения \(f\) в уравнении, нам необходимо перевести частоту излучения в энергию используя формулу:

\[E = hf\]

Теперь мы можем использовать уравнение Эйнштейна для нахождения энергии фотоэлектрона:

\[E = hf - \phi\]

Для решения задачи, подставим известные значения:

\[
E = (6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж/с}) \times (3 \times 10^{20} \, \text{Гц}) - 4.27 \, \text{эВ}
\]

Мы должны преобразовать единицу времени \(с\) в электрон-вольты \(эВ\), используя следующую основную формулу:

\[1 \, Дж = 1.6 \times 10^{19} \, эВ\]

Теперь проведем вычисления:

\[
E = 1.9887 \times 10^{-14} \, эВ - 4.27 \, эВ
\]

\[
E = -4.27 \, эВ + 1.9887 \times 10^{-14} \, эВ
\]

\[
E = -4.2699980113 \, эВ + 1.9887 \times 10^{-14} \, эВ
\]

\[
E = 1.0369 \times 10^{-14} \, эВ
\]

Таким образом, наибольшая скорость фотоэлектронов, вырванных из поверхности молибдена излучением с частотой \(3 \times 10^{20}\) Гц будет равна \(1.0369 \times 10^{-14}\) эВ.