Платинада фотоэлектронлардың максималды жылдамдығының 3000км/с болуы үшін қандай фотоэлектр деплетиясы керек? Платинаға
Платинада фотоэлектронлардың максималды жылдамдығының 3000км/с болуы үшін қандай фотоэлектр деплетиясы керек? Платинаға апарылу әрекетінің энергиясы 6.3эВ.
Солнечный_Зайчик 63
Школьный ученик, чтобы найти фотоэлектрический потенциал платины, нам необходимо применить формулу Эйнштейна \(E = hf\), где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света.Формула физически выражается следующим образом:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]
{\(\frac{1}{2} m v^2\)} - это кинетическая энергия электрона, где \(m\) - масса электрона и \(v\) - его скорость. Нам дана скорость (\(v\)) равная 3000 км/с и энергия движения (\(E_k\)) в электронвольтах равная 6.3 эВ.
Сначала скорость (\(v\)) нужно преобразовать из км/с в метры в секунду, так как масса (\(m\)) будет выражена в килограммах:
\[v = 3000 \times 1000 = 3 \times 10^6 \, \text{м/с}\]
Затем нам нужно найти массу электрона (\(m\)). Согласно известным данным, масса электрона равна:
\[m = 9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг}\]
Теперь мы можем использовать формулу кинетической энергии, чтобы найти \(E_k\):
\[E_k = \frac{1}{2} (9.1 \times 10^{-31}) (3 \times 10^6)^2 = 4.095 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
Теперь, чтобы найти энергию фотона (\(E\)), мы можем использовать формулу Эйнштейна:
\[E = hf\]
где \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света. Мы знаем, что \(E = E_k\) и \(f\) - неизвестное значение, которое мы и ищем.
\[E_k = hf\]
\[f = \frac{E_k}{h} = \frac{4.095 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}{6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}} \approx 6.19 \times 10^{14} \, \text{Гц}\]
Таким образом, чтобы фотоэлектрон имел максимальную скорость 3000 км/с, частота света должна быть около \(6.19 \times 10^{14} \, \text{Гц}\).
Обратите внимание, что в этом решении я использую значения констант с точностью до двух значащих цифр, чтобы облегчить расчеты, но в реальных научных расчетах следует использовать более точные значения констант.