Определите энергию фотона ультрафиолетового излучения, вырывающего электроны из цинка, если работа выхода электрона

Ягненок

17

Чтобы определить энергию фотона ультрафиолетового излучения, мы можем использовать следующую формулу:

\[E_{\text{фотона}} = \text{Работа выхода электрона} + \text{Кинетическая энергия электрона}\]

В данной задаче нам дано значение работы выхода электрона из цинка, которая составляет 3,74 эВ. Важно отметить, что эВ (электронвольт) - это единица измерения энергии в физике.

Таким образом, для определения энергии фотона ультрафиолетового излучения, мы можем использовать следующее равенство:

\[E_{\text{фотона}} = 3,74 \, \text{эВ} \]

Чтобы найти скорость электрона, вырванного из цинка при облучении его ультрафиолетовым излучением длиной волны, которая является красной границей фотоэффекта для цинка, мы можем использовать следующую формулу:

\[E_{\text{фотона}} = \frac{1}{2} m_e v^2 \]

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

Мы можем расчетно выразить скорость следующим образом:

\[v = \sqrt{\frac{2E_{\text{фотона}}}{m_e}} \]

Теперь мы можем приступить к вычислениям.
Перед тем, как продолжить, мы должны знать значение массы электрона. Масса электрона равна \(9.11 \times 10^{-31}\) кг.

Подставляя известные значения в формулу скорости электрона, мы получаем:

\[v = \sqrt{\frac{2 \times 3.74 \, \text{эВ}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}} \]

Теперь вычислим эту формулу и округлим ответ до двух знаков после запятой:

\[ v \approx 6.64 \times 10^5 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость электрона, вырванного из цинка при облучении его ультрафиолетовым излучением длиной волны, которая является красной границей фотоэффекта для цинка, будет приблизительно равна \(6.64 \times 10^5 \, \text{м/с}\).