Яка є максимальна швидкість фотоелектронів, які виходять з поверхні цинку під впливом ультрафіолетового випромінювання

Artemiy

50

Для того, чтобы определить максимальную скорость фотоэлектронов, выходящих с поверхности цинка под воздействием ультрафиолетового излучения определенной длины волны, нам понадобятся некоторые физические константы и основные принципы работы с фотоэффектом.

Фотоэффект - это явление испускания электронов материалом под воздействием света. Согласно этому явлению, энергия фотонов света передается электрону, вызывая его выход из материала. Минимальная энергия фотонов, необходимая для выхода электрона, называется работой выхода и обозначается буквой (W). Работа выхода зависит от материала поверхности, с которой выходят электроны.

По формуле Планка-Einstein"а, энергия фотонов (E) связана с их частотой (v) следующим образом:
\[E = h \cdot v\]
где \(h\) - постоянная Планка, \(6.626 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)

Теперь мы можем рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов, используя формулу Кинетической энергии:
\[K.E. = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]
где \(K.E.\) - кинетическая энергия фотоэлектрона, \(m\) - его масса, \(v\) - скорость.

Так как мы говорим о максимальной скорости, это будет тогда, когда вся энергия фотона передается фотоэлектрону (максимальная кинетическая энергия). Таким образом:
\[K.E. = E\]
или
\[\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 = h \cdot v\]

Теперь мы можем рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов:
\[v = \frac{2 \cdot h \cdot v}{m}\]

У нас осталась одна переменная, масса фотоэлектрона (m). Масса электрона составляет приблизительно \(9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг}\).

Теперь, зная все значения и подставив их в формулу, мы можем рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов.

Уточнение: Для того чтобы дать конкретный ответ, нам требуется величина работы выхода, которая зависит от материала поверхности цинка и задается в джоулях или электронвольтах. Если у Вас есть эта информация, пожалуйста, предоставьте ее. В противном случае, мы не сможем дать точный ответ, так как требуется дополнительная информация.