1) Что нужно сделать, чтобы обнаружить фотоэффект при облучении металла начиная с частоты 7,5*10^14 Гц?
2) Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны, выбиваемые из калия при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 331 нм? Известно, что работа выхода электрона из калия равна 2,25 эВ.
2) Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны, выбиваемые из калия при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 331 нм? Известно, что работа выхода электрона из калия равна 2,25 эВ.
Mark_9645
1) Чтобы обнаружить фотоэффект при облучении металла, начиная с частоты \(7,5 \times 10^{14}\) Гц, нужно выполнить следующие шаги:
- Использовать фотоэлемент (фотоэлектрический элемент), содержащий металл, например, калий.
- Разместить фотоэлемент в вакуумной камере, чтобы исключить взаимодействие с воздухом.
- Установить источник света с возможностью варьирования частоты света. В данном случае, необходимо установить частоту света равной \(7,5 \times 10^{14}\) Гц.
- Измерить ток, проходящий через фотоэлемент посредством внешней цепи.
- Зарегистрировать изменение тока в зависимости от частоты света.
Если при данной частоте фотоэлектроны выбиваются из металла и фототок достаточно большой, то эффект фотоэффекта можно считать установленным.
2) Для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, выбиваемых из калия при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 331 нм, используется формула:
\[K.E. = h \cdot \left( f - f_0 \right) - W\]
где
\(K.E.\) - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
\(h\) - постоянная Планка (\(6,63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
\(f\) - частота света,
\(f_0\) - пороговая частота (минимальная частота света, при которой возникает фотоэффект),
\(W\) - работа выхода электрона из металла (равна 2,25 эВ или \(2,25 \times 1,6 \times 10^{-19}\) Дж).
Для определения частоты света, воспользуемся формулой:
\[f = \frac{c}{\lambda}\]
где
\(c\) - скорость света (равна \(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света (равна 331 нм или \(331 \times 10^{-9}\) м).
Подставляя значения в формулу для максимальной кинетической энергии:
\[K.E. = (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot \left( \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{331 \times 10^{-9} \, \text{м}} - \frac{7,5 \times 10^{14} \, \text{Гц}}{3 \times 10^8 \, \text{м/с}} \right) - (2,25 \, \text{эВ} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ})\]
Рассчитаем этот выражение, чтобы получить конкретное значение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.
- Использовать фотоэлемент (фотоэлектрический элемент), содержащий металл, например, калий.
- Разместить фотоэлемент в вакуумной камере, чтобы исключить взаимодействие с воздухом.
- Установить источник света с возможностью варьирования частоты света. В данном случае, необходимо установить частоту света равной \(7,5 \times 10^{14}\) Гц.
- Измерить ток, проходящий через фотоэлемент посредством внешней цепи.
- Зарегистрировать изменение тока в зависимости от частоты света.
Если при данной частоте фотоэлектроны выбиваются из металла и фототок достаточно большой, то эффект фотоэффекта можно считать установленным.
2) Для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, выбиваемых из калия при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 331 нм, используется формула:
\[K.E. = h \cdot \left( f - f_0 \right) - W\]
где
\(K.E.\) - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов,
\(h\) - постоянная Планка (\(6,63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с),
\(f\) - частота света,
\(f_0\) - пороговая частота (минимальная частота света, при которой возникает фотоэффект),
\(W\) - работа выхода электрона из металла (равна 2,25 эВ или \(2,25 \times 1,6 \times 10^{-19}\) Дж).
Для определения частоты света, воспользуемся формулой:
\[f = \frac{c}{\lambda}\]
где
\(c\) - скорость света (равна \(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света (равна 331 нм или \(331 \times 10^{-9}\) м).
Подставляя значения в формулу для максимальной кинетической энергии:
\[K.E. = (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot \left( \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{331 \times 10^{-9} \, \text{м}} - \frac{7,5 \times 10^{14} \, \text{Гц}}{3 \times 10^8 \, \text{м/с}} \right) - (2,25 \, \text{эВ} \cdot 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ})\]
Рассчитаем этот выражение, чтобы получить конкретное значение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.
Знаешь ответ?