Какова скорость электрона, который выбит с поверхности натрия светом с длиной волны 410 нм и работой выхода 2,28

  • 5
Какова скорость электрона, который выбит с поверхности натрия светом с длиной волны 410 нм и работой выхода 2,28 эВ? (Ответ округлите до целого значения в км/с).
Пижон
9
Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

\(E = hf - W\),

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света, \(W\) - работа выхода электрона.

Дано, что длина волны света \(\lambda = 410\) нм. Для определения частоты света можно использовать следующую формулу:

\(c = \lambda \cdot f\),

где \(c\) - скорость света.

Известно, что скорость света \(c = 3 \times 10^8\) м/с.

Мы можем найти частоту света, разделив скорость света на длину волны:

\(f = \frac{c}{\lambda}\).

Теперь у нас есть частота света \(f\). Мы также знаем работу выхода электрона \(W = 2.28\) эВ.

Теперь мы можем использовать формулу Эйнштейна, чтобы найти энергию фотона \(E\):

\(E = hf - W\).

Зная, что \(E = 2.28\) эВ и подставив найденное значение \(f\), мы можем решить данное уравнение относительно \(h\).

Таким образом, мы рассчитываем значение \(h\). Постоянная Планка имеет значение \(h = 6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж·с.

Теперь мы можем найти скорость электрона с помощью формулы энергии фотона:

\(E = \frac{1}{2} m v^2\),

где \(m\) - масса электрона, а \(v\) - его скорость.

Масса электрона \(m = 9.10938356 \times 10^{-31}\) кг.

Теперь, подставив значение энергии фотона \(E\) и массы электрона \(m\), мы можем решить уравнение относительно \(v\).

Полученное значение скорости будет в м/с, поэтому мы округлим его до целого значения и переведем в км/с, разделив на 1000.

Итак, пошагово решим задачу:

1. Найдем частоту света:
\(f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{410 \times 10^{-9}}\).

2. Найдем значение постоянной Планка:
\(h = \frac{E + W}{f} = \frac{2.28 \times 1.6 \times 10^{-19}}{f}\).

3. Найдем скорость электрона:
\(v = \sqrt{\frac{2E}{m}}\).

4. Округлим полученное значение скорости до целого значения и переведем его в км/с, разделив на 1000.

После выполнения всех этих шагов мы получим окончательный ответ.