Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности калиевого фотокатода при облучении

  • 52
Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности калиевого фотокатода при облучении светом длиной волны 0,42 мкм, если красная граница фотоэффекта для калия составляет λ0 = 0,62 мкм? Пожалуйста, предоставьте ответ.
Магический_Космонавт
35
Кинетическая энергия фотоэлектронов можно вычислить с использованием формулы для фотоэффекта:

\[ E = \frac{{hc}}{{\lambda}} - \frac{{hc}}{{\lambda_0}} \]

где:
\( E \) - кинетическая энергия фотоэлектронов,
\( h \) - постоянная Планка (\( 6.626 \times 10^{-34} \) Дж·с),
\( c \) - скорость света (\( 3 \times 10^8 \) м/с),
\( \lambda \) - длина волны света, облучающего фотокатод (в данном случае \( 0.42 \) мкм),
\( \lambda_0 \) - красная граница фотоэффекта для калия (в данном случае \( 0.62 \) мкм).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ E = \frac{{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}}{{0.42 \times 10^{-6}}} - \frac{{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}}{{0.62 \times 10^{-6}}} \]

Для расчета этого выражения, давайте найдем каждую часть по отдельности:

\[ \frac{{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}}{{0.42 \times 10^{-6}}} \approx 1.124 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

\[ \frac{{(6.626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}}{{0.62 \times 10^{-6}}} \approx 7.039 \times 10^{-20} \, \text{Дж} \]

Теперь, подставив значения в исходное выражение, получим:

\[ E = (1.124 \times 10^{-19}) - (7.039 \times 10^{-20}) \approx 4.203 \times 10^{-20} \, \text{Дж} \]

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности калиевого фотокатода при облучении светом длиной волны 0.42 мкм, составляет примерно \( 4.203 \times 10^{-20} \) Дж.