Какова скорость фотоэлектронов, выбиваемых из калия светом с длиной волны 300*10⁻⁹м, если наибольшая длина волны света

Поющий_Хомяк

53

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические константы.

Согласно формуле Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотоэлектронов можно выразить как:

\[E = hf\]

где \(E\) - энергия фотоэлектронов, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж/с) и \(f\) - частота света.

Чтобы найти частоту света, мы можем использовать формулу:

\[f = \frac{c}{\lambda}\]

где \(c\) - скорость света (\(299,792,458\) м/с) и \(\lambda\) - длина волны света.

Теперь мы можем рассчитать энергию фотоэлектронов, выбиваемых светом с длиной волны \(300 \times 10^{-9}\) м:

\[E = hf = \frac{hc}{\lambda}\]

Подставляя известные значения, получаем:

\[E = \frac{(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж/с}) \times (299,792,458 \, \text{м/с})}{300 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

Рассчитаем это значение:

\[E \approx 6.63 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь мы можем найти скорость фотоэлектронов с помощью формулы для кинетической энергии:

\[E = \frac{1}{2} m v^2\]

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

Поскольку мы знаем, что фотоэлектроны выбиваются из калия, мы можем использовать массу калия вместо массы фотоэлектрона. Масса атома калия примерно равна \(39.10 \times 10^{-27}\) кг.

Подставляя известные значения и решая уравнение для \(v\), получаем:

\[6.63 \times 10^{-19} \, \text{Дж} = \frac{1}{2} \times (39.10 \times 10^{-27} \, \text{кг}) \times v^2\]

Рассчитаем это значение:

\[v \approx 5.23 \times 10^5 \, \text{м/с}\]

Итак, скорость фотоэлектронов, выбиваемых из калия светом с длиной волны \(300 \times 10^{-9}\) м, составляет примерно \(5.23 \times 10^5\) м/с.

Это значение может незначительно отличаться в зависимости от округления промежуточных результатов и использования более точных физических констант.