Яка швидкість виконується електронами, які вийшли з калію після освітлення його монохроматичним світлом з довжиною

Marat

1

Швидкість, з якою рухаються електрони, які вийшли з калію після освітлення його монохроматичним світлом, залежить від енергії цих електронів. Принцип роботи полярового фотоелектричного ефекту пов"язаний з тим, що фотони світла передають свою енергію електронам, вибиваючи їх з атомів.

Для того, щоб обчислити швидкість руху електронів, спочатку необхідно знайти енергію, яку отримують електрони, виходячи з калію. Ця енергія буде рівна різниці між енергією фотону світла \(E\) та роботою витягнення \(W\) для калію:

\[E = W + K.E\]

де \(K.E\) - кінетична енергія електрона.

Для фотону світла, можна використати співвідношення енергії фотона з довжиною хвилі світла \(λ\) і постійною Планка \(h\):

\[E = \frac{hc}{λ}\]

де \(c\) - швидкість світла.

Значення роботи витягнення для калію можна знайти в літературі або у таблицях значень. Візьмемо, наприклад, значення роботи витягнення для калію \(W = 2.3 \times 10^{-19}\) Дж.

Тепер, підставляючи ці значення в рівняння, ми отримуємо:

\[\frac{hc}{λ} = W + K.E\]

Для того, щоб обчислити кінетичну енергію електрона, необхідно враховувати, що електрон рухається з прискоренням \(a\) під дією електричного поля \(E\):

\[K.E = \frac{1}{2}mv^2 = eEd\]

де \(m\) - маса електрона, \(v\) - швидкість руху електрона, \(e\) - заряд електрона, а \(d\) - відстань, на яку відхилений електрон під дією електричного поля.

Припустимо, що ми маємо відстань \(d = 0.01\) м та електричне поле \(E = 1000\) В/м.

Використовуючи ці значення, отримуємо:

\[\frac{1}{2}mv^2 = eEd\]
\[v = \sqrt{\frac{2eEd}{m}}\]

Враховуючи, що маса електрона \(m = 9.1 \times 10^{-31}\) кг та заряд електрона \(e = 1.6 \times 10^{-19}\) Кл, підставляємо ці значення у формулу:

\[v = \sqrt{\frac{2(1.6 \times 10^{-19}\, Кл)(1000\, В/м)(0.01\, м)}{9.1 \times 10^{-31}\, кг}}\]

Після обчислень ми отримуємо значення швидкості руху електронів. Таким чином, відповідь буде залежати від значень довжини хвилі світла, роботи витягнення для калію, відстані та електричного поля, які ми використали у розрахунках. Врахуйте, що дані сторонні і можуть відрізнятися для вашої конкретної задачі. Виконайте необхідні заміни і обчислення, щоб отримати відповідь, яка відповідає вашій задачі.