Яка буде енергія руху та швидкість фотоелектронів, які виходять з поверхні оксиду барію (a0 = 1,2 еВ), коли його

Letuchiy_Mysh

16

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулы, связанные с фотоэффектом.

Первым делом, мы знаем, что энергия фотонов света связана с его длиной волны следующим соотношением:

\[E = \frac{hc}{\lambda}\]

где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж * с),
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.

В данной задаче нам нужно вычислить энергию фотонов зеленого света. Для этого нам нужно знать его длину волны. Длина волны зеленого света обычно принимается около 550 нм (\(5.5 \times 10^{-7}\) м). Подставляя значения в формулу, получим:

\[E = \frac{(6.63 \times 10^{-34}\, Дж \cdot с) \cdot (3 \times 10^8\, м/с)}{5.5 \times 10^{-7}\, м} = 3.02 \times 10^{-19}\, Дж\]

Теперь мы можем перейти к решению второй части задачи, где необходимо найти скорость фотоэлектронов, выходящих с поверхности оксида бария.

Для этого нам нужно использовать формулу кинетической энергии:

\[E = \frac{mv^2}{2}\]

где:
\(E\) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\(m\) - масса фотоэлектрона (приближенно равна массе электрона, \(9.11 \times 10^{-31}\) кг),
\(v\) - скорость фотоэлектрона.

Нам необходимо выразить скорость фотоэлектрона из этой формулы. Решая уравнение относительно \(v\), получаем:

\[v = \sqrt{\frac{2E}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 3.02 \times 10^{-19}\, Дж}{9.11 \times 10^{-31}\, кг}}\]

Вычисляя это выражение, получим:

\[v \approx 5.57 \times 10^5\, м/с\]

Таким образом, энергия движения фотоэлектронов равна \(3.02 \times 10^{-19}\, Дж\), а их скорость составляет около \(5.57 \times 10^5\, м/с\).