Тоқтайтын жерлерінің 1В мәнінде фотондарга қол жеткізілетіндерге көпкімділік қозғалатынша, фотоэлектрондардың
Тоқтайтын жерлерінің 1В мәнінде фотондарга қол жеткізілетіндерге көпкімділік қозғалатынша, фотоэлектрондардың ең жылдамдығы қандай болады? (е=1,6*10 -19 Кл; mе= 9,1*10
Звёздочка 18
Данный вопрос связан с фотоэффектом, который является важным явлением квантовой физики. Фотоэффект происходит при взаимодействии света с веществом и заключается в выбивании электронов из вещества при поглощении фотонов света.Решение данной задачи требует знания формулы для энергии фотонов, которая выглядит следующим образом:
\[E = hv,\]
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, v - частота света.
Также нам понадобится формула для кинетической энергии электрона:
\[K = \frac{mv^2}{2},\]
где K - кинетическая энергия электрона, m - масса электрона, v - скорость электрона.
Мы знаем, что энергия фотона связана с его частотой следующим образом:
\[E = hv.\]
Чтобы выбить электрон из вещества, энергия фотона должна быть не меньше энергии ионизации, которую мы обозначим как E_и.
Теперь давайте решим задачу. У нас есть фотон с энергией E = 1 В. Запишем формулу энергии фотона:
\[E = hv.\]
Так как у нас известно, что \(е = 1,6 \times 10^{-19} Кл\), мы можем переписать формулу энергии фотона:
\[1 = hv.\]
Теперь найдем частоту света. Для этого разделим обе стороны уравнения на h:
\[v = \frac{1}{h}.\]
Так как постоянная Планка равна \(h = 6,63 \times 10^{-34} Дж \cdot с\), мы можем вычислить значение частоты:
\[v = \frac{1}{6,63 \times 10^{-34} Дж \cdot с}.\]
Подставим числовые значения и получим:
\[v \approx 1,51 \times 10^{34} Гц.\]
Теперь, зная частоту света, мы можем найти скорость электрона после вылета из вещества, используя формулу для кинетической энергии:
\[K = \frac{mv^2}{2}.\]
Масса электрона равна \(m_e = 9,1 \times 10^{-31} кг\). Подставим значения и получим:
\[K = \frac{9,1 \times 10^{-31} кг \times (1,51 \times 10^{34} Гц)^2}{2}.\]
После вычисления этого выражения получим значение кинетической энергии электрона.
Окончательный ответ: чтобы сфотоэлектроны достигли скорости, необходимой для их выбивания из вещества, частота света должна быть примерно \(1,51 \times 10^{34} Гц\).