Вольфрамдың шығу энергиясы 4,50 эВ. Вольфрам бетінге дейінгі фотоэлектрондардың жылдамдығы 1000км/с болуға қолдау

Мистер_3743

35

Хорошо! Давайте начнем с пошагового решения этой задачи.

1. Для начала нам нужно определить кинетическую энергию фотоэлектронов. Формула для кинетической энергии связана с энергией фотонов и работы выхода электронов из материала. Формула для кинетической энергии выглядит следующим образом:

\[E_k = E_{\text{фотон}} - W\]

где \(E_k\) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\(E_{\text{фотон}}\) - энергия фотона,
\(W\) - работа выхода электрона из материала.

2. Дано, что энергия выхода фотоэлектрона составляет 4,50 эВ. Обратите внимание, что энергия выхода - это работа, которую нужно совершить, чтобы освободить электрон из материала. Таким образом, \(W = 4,50\) эВ.

3. Теперь нам нужно выразить энергию фотона через кинетическую энергию фотоэлектрона. Кинетическая энергия связана с энергией фотона следующим образом:

\[E_k = \frac{1}{2} mv^2\]

где \(m\) - масса фотоэлектрона,
\(v\) - скорость фотоэлектрона.

4. Дано, что скорость фотоэлектронов равна 1000 км/с или \(1000 \times 10^3\) м/с. Масса фотоэлектрона равна \(9.1 \times 10^{-31}\) кг. Подставим эти значения в формулу и рассчитаем кинетическую энергию:

\[E_k = \frac{1}{2} \times 9.1 \times 10^{-31} \times (1000 \times 10^3)^2\]

5. После вычисления кинетической энергии мы можем найти энергию фотона, используя первую формулу:

\[E_{\text{фотон}} = E_k + W\]

подставляем значения:

\[E_{\text{фотон}} = \left(\frac{1}{2} \times 9.1 \times 10^{-31} \times (1000 \times 10^3)^2\right) + 4.50\]

6. Теперь осталось только выполнить вычисления и получить окончательный ответ. Найдем значение \(E_{\text{фотон}}\):

\[E_{\text{фотон}} \approx 1.72 \times 10^{-19}\] Дж

Таким образом, энергия фотона, вызывающего фотоэлектронную эмиссию в этой задаче, примерно равна \(1.72 \times 10^{-19}\) Дж.