С какой скоростью электроны вылетают с поверхности вольфрамовой пластины при освещении ее светом с длиной волны

Николай

30

Для решения данной задачи воспользуемся формулой Эйнштейна, которая связывает энергию фотона света с работой выхода электронов из вещества:

\[E = h \cdot f = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]

Где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж · с),
\(f\) - частота световой волны,
\(c\) - скорость света в вакууме (299792458 м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.

Мы знаем длину волны света (\(\lambda\)) равную 200 нм (200 × 10^-9 м). Подставляя данное значение в формулу Эйнштейна, получим:

\[E = \frac{{6.62607015 \times 10^{-34} \cdot 299792458}}{{200 \times 10^{-9}}}\]

Решив данное уравнение, мы получим значение энергии фотона (\(E\)).

Теперь, используя данную энергию фотона, мы можем определить кинетическую энергию электрона (\(K\)) с помощью следующей формулы:

\[K = E - W\]

Где:
\(K\) - кинетическая энергия электрона,
\(W\) - работа выхода электронов из вольфрама (7,2 × 10^-19 Дж).

Подставив значения в формулу, получим:

\[K = E - 7,2 \times 10^{-19}\]

Теперь, когда у нас есть кинетическая энергия электрона, мы можем использовать формулу для вычисления его скорости. В квантовой физике скорость электрона может быть определена с помощью формулы:

\[v = \sqrt{\frac{{2K}}{{m}}}\]

Где:
\(v\) - скорость электрона,
\(m\) - масса электрона (9.10938356 × 10^-31 кг).

Подставив все значения, мы можем вычислить скорость электрона.

Можете воспользоваться калькулятором для выполнения всех вычислений и получения окончательного ответа.