Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны, когда на поверхность металла падает свет с частотой

Самбука

24

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для кинетической энергии электронов:

\[E_k = h \cdot \nu - \phi\]

Где:
\(E_k\) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж * с),
\(\nu\) - частота света,
\(\phi\) - работа выхода электронов из металла.

Подставим значения в формулу:

\[E_k = (6.626 \times 10^{-34}\, Дж \cdot с) \cdot (6 \times 10^{-14}\, Гц) - (1.5 \times 10^{-19}\, Дж)\]

Выполним расчеты:

\[E_k = 3.9756 \times 10^{-48}\, Дж \cdot с \cdot Гц - 1.5 \times 10^{-19}\, Дж\]

Для удобства, давайте приведем единицы измерения к одному:

\[E_k = 3.9756 \times 10^{-48}\, Дж - 1.5 \times 10^{-19}\, Дж\]

Теперь сложим значения:

\[E_k = -1.5 \times 10^{-19}\, Дж + 3.9756 \times 10^{-48}\, Дж\]

Получим окончательный ответ:

\[E_k \approx -1.5 \times 10^{-19}\, Дж + 3.9756 \times 10^{-48}\, Дж \approx -1.5 \times 10^{-19}\, Дж\]

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет примерно \(-1.5 \times 10^{-19}\) Дж. Обратите внимание, что значение получилось отрицательным, что означает, что фотоэлектроны не будут иметь кинетической энергии в данной ситуации. Это может быть связано с тем, что частота света недостаточна для выхода фотоэлектронов из металла с заданной работой выхода.