Какова высшая кинетическая энергия фотоэлектрона, полученного при освещении лития светом с длиной волны 150 нм? Граница

Добрый_Убийца

30

Когда фотоэлектрический эффект происходит, свет с достаточно высокой энергией попадает на поверхность материала и выбивает электроны из его атомов. Высшая кинетическая энергия фотоэлектрона можно вычислить с помощью формулы фотоэффекта:

\[E_{\text{кин}} = E_{\text{фотон}} - E_{\text{гр}}\]

где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия фотоэлектрона (что мы хотим найти), \(E_{\text{фотон}}\) - энергия фотона света и \(E_{\text{гр}}\) - граница фотоэффекта.

Для начала, нам нужно найти энергию фотона света с помощью формулы:

\[E_{\text{фотон}} = \frac{hc}{\lambda}\]

где \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж·с), \(c\) - скорость света в вакууме (\(3.0 \times 10^8\) м/с), и \(\lambda\) - длина волны света (150 нм).

Подставим значения и рассчитаем:

\[E_{\text{фотон}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34}\, \text{Дж·с}) \times (3.0 \times 10^8\, \text{м/с})}{150 \times 10^{-9}\, \text{м}}\]

Решив это уравнение, получим:

\[E_{\text{фотон}} \approx 3.317 \times 10^{-19}\, \text{Дж}\]

Теперь, чтобы найти высшую кинетическую энергию фотоэлектрона, вычтем границу фотоэффекта \(E_{\text{гр}}\) из энергии фотона \(E_{\text{фотон}}\):

\[E_{\text{кин}} = 3.317 \times 10^{-19}\, \text{Дж} - 2.4 \times 1.602 \times 10^{-19}\, \text{Дж}\]

Вычислив это, получим:

\[E_{\text{кин}} \approx 0.917 \times 10^{-19}\, \text{Дж}\]

Таким образом, высшая кинетическая энергия фотоэлектрона, полученного при освещении лития светом с длиной волны 150 нм, составляет приблизительно \(9.17 \times 10^{-20}\) Дж.