1) Какова длина волны света, падающего на поверхность цезия, если скорость фотоэлектронов составляет 0,6·106

1) Какова длина волны света, падающего на поверхность цезия, если скорость фотоэлектронов составляет 0,6·106 м/с и работа выхода для цезия равна 3·10-19 Дж?
2) Какую кинетическую энергию имеют вырванные электроны и их скорость, если калий освещается фиолетовым светом с длиной волны 0,42 мкм и работа выхода для калия составляет 2 эВ?
Леонид

Леонид

Для решения задачи, связанной с фотоэффектом, нам понадобятся формулы, связанные с этим явлением.

1) Длина волны света, падающего на поверхность цезия, зависит от скорости фотоэлектронов и работы выхода для цезия. Формула для нахождения длины волны света выглядит следующим образом:

\[ \lambda = \frac{h}{mv} \]

где:
\(\lambda\) - длина волны света,
\(h\) - постоянная Планка (6,62607015 × 10^(-34) Дж·с),
\(m\) - масса фотоэлектрона,
\(v\) - его скорость.

Сначала найдем массу фотоэлектрона. Мы знаем, что фотоэлектроны - это электроны, вырванные из металла. Масса электрона равна 9,10938356 × 10^(-31) кг.

Теперь можем приступить к решению задачи:
\[
m = 9,10938356 × 10^(-31) \, \text{кг}
\]
\[
v = 0,6 · 10^6 \, \text{м/с}
\]
\[
h = 6,62607015 × 10^(-34) \, \text{Дж·с}
\]
\[
\lambda = \frac{6,62607015 × 10^(-34)}{9,10938356 × 10^(-31) \cdot (0,6 \cdot 10^{6})}
\]

Подсчитаем значение \(\lambda\):

\[
\lambda = \frac{6,62607015 × 10^(-34)}{5,465630136 × 10^(-25)} = 1,21062865 × 10^(-9) \, \text{м} = 1210,63 \, \text{нм}
\]

Ответ: Длина волны света, падающего на поверхность цезия, составляет 1210,63 нм.

2) Для расчета кинетической энергии и скорости вырванных электронов в решении этой задачи мы также используем формулы, связанные с фотоэффектом.

Для кинетической энергии фотоэлектронов применим следующую формулу:

\[ K = eV \]

где:
\( K \) - кинетическая энергия фотоэлектронов,
\( e \) - заряд электрона (1,602176634 × 10^(-19) Кл),
\( V \) - кинетическая энергия, измеряемая в электрон-вольтах.

Теперь рассчитаем кинетическую энергию фотоэлектронов:
\[
e = 1,602176634 × 10^(-19) \, \text{Кл}
\]
\[
V = \text{работа выхода для калия} = 3 × 10^(-19) \, \text{Дж}
\]
\[
K = 1,602176634 × 10^(-19) \times 3 × 10^(-19) = 4,806529902 × 10^(-38) \, \text{Дж}
\]

Ответ: Кинетическая энергия вырванных электронов составляет 4,806529902 × 10^(-38) Дж.

Теперь рассчитаем скорость фотоэлектронов, используя следующую формулу, связанную с кинетической энергией и массой электрона:

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

где:
\( m \) - масса фотоэлектрона (масса электрона),
\( v \) - скорость фотоэлектрона.

Переставим формулу и рассчитаем скорость:
\[
v = \sqrt{\frac{2K}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 4,806529902 × 10^(-38)}{9,10938356 × 10^(-31)}} = 5,548549464 × 10^6 \, \text{м/с}
\]

Ответ: Скорость вырванных электронов составляет 5,548549464 × 10^6 м/с.

Пожалуйста, учтите, что все значения округлены до пяти знаков после запятой и приведены в научной нотации для выбранной единицы измерений.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello