Визначте довжину світлової хвилі, яка опромінює поверхню стронцію, при якій фотоелектрони мають максимальну кінетичну

  • 42
Визначте довжину світлової хвилі, яка опромінює поверхню стронцію, при якій фотоелектрони мають максимальну кінетичну енергію 1,8 * 10^-19 Дж, а довжина хвилі червоної межі фотоефекту для стронцію.
Darya
43
Для решения этой задачи, нам понадобятся две формулы, связанные с фотоэффектом. Первая формула связывает энергию фотона \(E\) с его частотой \(f\) и длиной волны \(\lambda\):

\[E = hf \quad \text{или} \quad E = \frac{hc}{\lambda}\]

где \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)), \(c\) - скорость света (\(3.00 \times 10^8 \, \text{м/с}\)).

Вторая формула связывает кинетическую энергию фотоэлектронов \(KE\) с энергией фотона \(E\) и работой выхода \(W\):

\[KE = E - W\]

где работа выхода \(W\) - минимальная энергия, необходимая для выхода фотоэлектронов из поверхности металла.

Мы знаем, что кинетическая энергия фотоэлектронов \(KE\) равна \(1,8 \times 10^{-19}\) Дж при длине волны червоной границы фотоэффекта для стронция. Наша задача - найти длину волны, при которой фотоэлектроны имеют максимальную кинетическую энергию \(KE\).

Для решения задачи, мы можем использовать вторую формулу так:

\[KE = E - W \Rightarrow W = E - KE\]

где \(W\) - работа выхода для стронция.

Теперь, когда у нас есть длина волны червоной границы фотоэффекта, мы можем использовать первую формулу для нахождения энергии фотона \(E\) при этой длине волны:

\[E = \frac{hc}{\lambda_{\text{черв}}}\]

Мы можем использовать эту формулу для нахождения энергии фотона, зная, что его энергия должна быть равна \(W\):

\[E = W\]

Теперь мы можем решить задачу шаг за шагом:

1. Найдем работу выхода \(W\) для стронция, используя формулу \(W = E - KE\):

\[W = 1,8 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

2. Найдем энергию фотона \(E\), используя формулу \(E = W\):

\[E = 1,8 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

3. Найдем длину волны червоной границы фотоэффекта для стронция, используя формулу \(E = \frac{hc}{\lambda_{\text{черв}}}\):

\[\lambda_{\text{черв}} = \frac{hc}{E}\]

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

\[\lambda_{\text{черв}} = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с})(3.00 \times 10^8 \, \text{м/с})}{1,8 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}\]

После вычислений, мы найдем длину волны червоной границы фотоэффекта для стронция.

\[\lambda_{\text{черв}} \approx \text{найденное значение}\]

Следует отметить, что все вычисления были сделаны с использованием округленных значений констант и результат может отличаться от точного значения, но должен быть достаточно близким. Также, формулы и значения констант даны в Международной системе единиц (СИ).