Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, освобождаемых с поверхности тела, из материала с работой выхода 2 эв при освещении светом длиной волны 3,5-107 м.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 2,4810-192 comma 48 center dot 10 to the negative 19 power Дж (или приблизительно 1,551 comma 55 эВ). Шаг 1: Определение энергии падающего фотона Для нахождения энергии фотона используем формулу: Eph=hcλcap E sub p h end-sub equals the fraction with numerator h c and denominator lambda end-fraction где h=6,6310-34h equals 6 comma 63 center dot 10 to the negative 34 power Дж center dotс — постоянная Планка, c=3108c equals 3 center dot 10 to the eighth power м/с — скорость света, λ=3,510-7lambda equals 3 comma 5 center dot 10 to the negative 7 power м — длина волны. Подставим значения: Eph=6,6310-3431083,510-75,6810-19 Джcap E sub p h end-sub equals the fraction with numerator 6 comma 63 center dot 10 to the negative 34 power center dot 3 center dot 10 to the eighth power and denominator 3 comma 5 center dot 10 to the negative 7 power end-fraction is approximately equal to 5 comma 68 center dot 10 to the negative 19 power Дж Шаг 2: Перевод работы выхода в систему СИ Работа выхода дана в электронвольтах ( A=2cap A equals 2 эВ). Переведем её в Джоули, учитывая, что 11 эВ =1,610-19equals 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power Дж: A=21,610-19=3,210-19 Джcap A equals 2 center dot 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power equals 3 comma 2 center dot 10 to the negative 19 power ДжШаг 3: Расчет максимальной кинетической энергии Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта: Eph=A+Ek,maxcap E sub p h end-sub equals cap A plus cap E sub k comma m a x end-subОтсюда максимальная кинетическая энергия: Ek,max=EphAcap E sub k comma m a x end-sub equals cap E sub p h end-sub minus cap A Ek,max=5,6810-193,210-19=2,4810-19 Джcap E sub k comma m a x end-sub equals 5 comma 68 center dot 10 to the negative 19 power minus 3 comma 2 center dot 10 to the negative 19 power equals 2 comma 48 center dot 10 to the negative 19 power ДжДля перевода обратно в эВ: Ek,max(eV)=2,4810-191,610-191,55 эВcap E sub k comma m a x open paren e cap V close paren end-sub equals the fraction with numerator 2 comma 48 center dot 10 to the negative 19 power and denominator 1 comma 6 center dot 10 to the negative 19 power end-fraction is approximately equal to 1 comma 55 эВ Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 2,4810-192 comma 48 center dot 10 to the negative 19 power Дж или 1,551 comma 55 эВ. Уточните, требуется ли вам расчет задерживающего напряжения для данного случая или работа с другими длинами волн?

Форма ответа

Ваш аватар