Каково будет значение наибольшей кинетической энергии выброшенных электронов при освещении рубидия светом с длиной

Николай_2650

16

Чтобы найти значение наибольшей кинетической энергии, сначала нужно определить энергию кванта фотона, которая зависит от его длины волны. Для этого воспользуемся формулой Планка:

\[E = h \cdot \nu\]

Где:
\(E\) - энергия кванта фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
\(\nu\) - частота света, которая определяется по формуле:

\(\nu = \frac{c}{\lambda}\)

Где:
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.

Теперь подставим значение длины волны света равное 0.4 мкм в формулу и найдем величину частоты света:

\(\nu = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{0.4 \times 10^{-6} \, \text{м}}\)

Вычисляем:

\(\nu = 7.5 \times 10^{14} \, \text{Гц}\)

Теперь, зная частоту, найдем энергию одного фотона:

\[E = h \cdot \nu = 6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot 7.5 \times 10^{14} \, \text{Гц}\]

Вычисляем:

\[E \approx 4.97 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Затем, чтобы найти наибольшую кинетическую энергию выброшенных электронов, будем использовать формулу фотоэффекта:

\[K.E. = E - W\]

Где:
\(K.E.\) - кинетическая энергия выброшенных электронов,
\(E\) - энергия фотона (рассчитанная в предыдущем шаге),
\(W\) - работа выхода, которую можно найти в справочниках.

Для рубидия значение работы выхода составляет около 2.3 эВ, или \(3.68 \times 10^{-19}\) Дж.

Теперь подставим значения в формулу и найдем кинетическую энергию:

\[K.E. = 4.97 \times 10^{-19} \, \text{Дж} - 3.68 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Вычисляем:

\[K.E. \approx 1.29 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Таким образом, значение наибольшей кинетической энергии выброшенных электронов при освещении рубидия светом с длиной волны 0.4 мкм будет составлять около \(1.29 \times 10^{-19}\) Дж.