1. Какова максимальная скорость электронов, которые высвобождаются при фотоэффекте с использованием света длиной волны 3*10 в минус 7 степени м с поверхности материала со значением работы выхода 1,8 эВ?
2. Каково значение работы выхода и красной границы фотоэффекта (λкр), если максимальная энергия фотоэлектронов, вылетающих из металла при освещении его лучами с длиной волны 325 нм, составляет 2,3*10 в минус 19 степени Дж?
3. Какова скорость электронов, выбитых из сурьмы светом с длиной волны λкр, на которой еще можно наблюдать фотоэффект, если наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект на сурьме, равна 310 нм?
2. Каково значение работы выхода и красной границы фотоэффекта (λкр), если максимальная энергия фотоэлектронов, вылетающих из металла при освещении его лучами с длиной волны 325 нм, составляет 2,3*10 в минус 19 степени Дж?
3. Какова скорость электронов, выбитых из сурьмы светом с длиной волны λкр, на которой еще можно наблюдать фотоэффект, если наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект на сурьме, равна 310 нм?
Пылающий_Дракон
1. Для определения максимальной скорости электронов, высвобождаемых при фотоэффекте, мы можем использовать формулу Эйнштейна: \(E = hf - \phi\), где \(E\) - кинетическая энергия электрона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.626 \times 10^{-34}\) Дж/с), \(f\) - частота света, и \(\phi\) - работа выхода.
Для начала, нам нужно перевести длину волны света в частоту. Мы можем использовать формулу \(c = \lambda \times f\), где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны света, и \(f\) - частота света.
Подставляя данную в задаче длину волны \(\lambda = 3 \times 10^{-7}\) м в формулу, получим:
\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{3 \times 10^{-7}} = 10^{15}\] Гц.
Теперь, подставив значения частоты света и работы выхода в формулу Эйнштейна:
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times (10^{15}) - 1.8\] эВ.
После преобразования единиц измерения:
\[E = (6.626 \times 10^{-34} \times 10^{15}) - (1.8 \times 1.6 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) - (1.8 \times 1.6)\] Дж.
\[E = 6.626 - 2.88\] Дж.
\[E = 3.746 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, мы можем использовать формулу кинетической энергии \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), чтобы найти максимальную скорость \(v\) электронов.
Мы знаем, что кинетическая энергия \(E_k\) связана с энергией света \(E\) следующим образом: \(E_k = E - \phi\).
Подставим значения:
\[E_k = (3.746 \times 10^{-19}) - (1.8 \times 1.6 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E_k = (3.746 - 2.88) \times 10^{-19}\] Дж.
\[E_k = 0.866 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, найдем \(v\):
\[0.866 \times 10^{-19} = \frac{1}{2} \times (9.10938356 \times 10^{-31}) \times v^2\] м/с.
Решая данное уравнение, получим:
\[v^2 = \frac{(2 \times 0.866 \times 10^{-19})}{(9.10938356 \times 10^{-31})}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v^2 \approx 1.904 \times 10^{11}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v \approx \sqrt{1.904 \times 10^{11}}\] м/с.
\[v \approx 4.361 \times 10^5\] м/с.
Таким образом, максимальная скорость электронов, высвобождаемых при фотоэффекте, составляет около \(4.361 \times 10^5\) м/с.
2. Для определения значения работы выхода и красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы также можем использовать формулу Эйнштейна: \(E = hf - \phi\).
Мы уже знаем значения энергии фотоэлектронов (\(E\)) и длины волны света (\(\lambda\)).
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times (3 \times 10^8) - \phi\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) - \phi\] Дж.
Подставим значение энергии фотоэлектронов из задачи:
\[2.3 \times 10^{-19} = (6.626 \times 10^{-19}) - \phi\] Дж.
Теперь, решая данное уравнение, найдем значение работы выхода \(\phi\):
\[\phi = (6.626 \times 10^{-19}) - (2.3 \times 10^{-19})\] Дж.
\[\phi = 4.326 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, для определения красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы можем использовать формулу \(E = hf\), где \(E\) - энергия фотоэлектронов, \(h\) - постоянная Планка, и \(f\) - частота света.
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times f\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) \times f\] Дж.
Подставим значение энергии фотоэлектронов из задачи и решим уравнение относительно частоты света \(f\):
\[2.3 \times 10^{-19} = (6.626 \times 10^{-19}) \times f\] Дж.
\[f = \frac{2.3 \times 10^{-19}}{6.626 \times 10^{-19}}\] Гц.
\[f \approx 0.347\] Гц.
Теперь, чтобы найти длину волны красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы можем использовать формулу \(c = \lambda_{кр} \times f\), где \(c\) - скорость света и \(\lambda_{кр}\) - длина волны красной границы.
Подставим известные значения:
\[3 \times 10^8 = \lambda_{кр} \times 0.347\] м/с.
Теперь, решим уравнение относительно \(\lambda_{кр}\):
\[\lambda_{кр} = \frac{3 \times 10^8}{0.347}\] м.
\[\lambda_{кр} \approx 8.647 \times 10^8\] м.
Таким образом, значение работы выхода составляет около \(4.326 \times 10^{-19}\) Дж, а красная граница фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)) равна приблизительно \(8.647 \times 10^8\) м.
3. Для определения скорости электронов, выбитых из материала светом с длиной волны \(\lambda_{кр}\), на которой можно еще наблюдать фотоэффект, мы можем использовать формулу \(E = hf - \phi\), где \(E\) - энергия фотоэлектронов, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света, и \(\phi\) - работа выхода.
Мы уже знаем значение работы выхода \(\phi\) и длину волны \(\lambda_{кр}\) по предыдущему решению.
Подставим известные значения в формулу:
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times f - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
Учтем, что \(E = 0\) для минимальной энергии фотоэлектрона:
\[0 = (6.626 \times 10^{-34}) \times f - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
Решим уравнение относительно частоты света \(f\):
\[(6.626 \times 10^{-34}) \times f = (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
\[f = \frac{(4.326 \times 10^{-19})}{(6.626 \times 10^{-34})}\] Гц.
\[f \approx 6.535 \times 10^{14}\] Гц.
Теперь, чтобы найти скорость электронов, мы можем использовать формулу \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), где \(E_k\) - кинетическая энергия электрона, \(m\) - масса электрона, и \(v\) - скорость электрона.
Масса электрона составляет \(9.10938356 \times 10^{-31}\) кг.
Для определения кинетической энергии электрона, мы можем использовать формулу \(E_k = hf - \phi\), где \(hf\) - энергия фотона (\(E_k + \phi\)).
\[E_k = (6.626 \times 10^{-34}) \times (6.535 \times 10^{14}) - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E_k \approx (6.626 \times 6.535 - 4.326) \times 10^{-36}\] Дж.
\[E_k \approx 4.31 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, найдем скорость электрона:
\[4.31 \times 10^{-19} = \frac{1}{2} \times (9.10938356 \times 10^{-31}) \times v^2\] м/с.
Решая данное уравнение, получим:
\[v^2 = \frac{(2 \times 4.31 \times 10^{-19})}{(9.10938356 \times 10^{-31})}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v^2 \approx 9.978 \times 10^{11}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v \approx \sqrt{9.978 \times 10^{11}}\] м/с.
\[v \approx 3.160 \times 10^5\] м/с.
Таким образом, скорость электронов, выбитых из сурьмы светом с длиной волны \(\lambda_{кр}\), на которой еще можно наблюдать фотоэффект, составляет примерно \(3.160 \times 10^5\) м/с.
Для начала, нам нужно перевести длину волны света в частоту. Мы можем использовать формулу \(c = \lambda \times f\), где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны света, и \(f\) - частота света.
Подставляя данную в задаче длину волны \(\lambda = 3 \times 10^{-7}\) м в формулу, получим:
\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{3 \times 10^{-7}} = 10^{15}\] Гц.
Теперь, подставив значения частоты света и работы выхода в формулу Эйнштейна:
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times (10^{15}) - 1.8\] эВ.
После преобразования единиц измерения:
\[E = (6.626 \times 10^{-34} \times 10^{15}) - (1.8 \times 1.6 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) - (1.8 \times 1.6)\] Дж.
\[E = 6.626 - 2.88\] Дж.
\[E = 3.746 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, мы можем использовать формулу кинетической энергии \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), чтобы найти максимальную скорость \(v\) электронов.
Мы знаем, что кинетическая энергия \(E_k\) связана с энергией света \(E\) следующим образом: \(E_k = E - \phi\).
Подставим значения:
\[E_k = (3.746 \times 10^{-19}) - (1.8 \times 1.6 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E_k = (3.746 - 2.88) \times 10^{-19}\] Дж.
\[E_k = 0.866 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, найдем \(v\):
\[0.866 \times 10^{-19} = \frac{1}{2} \times (9.10938356 \times 10^{-31}) \times v^2\] м/с.
Решая данное уравнение, получим:
\[v^2 = \frac{(2 \times 0.866 \times 10^{-19})}{(9.10938356 \times 10^{-31})}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v^2 \approx 1.904 \times 10^{11}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v \approx \sqrt{1.904 \times 10^{11}}\] м/с.
\[v \approx 4.361 \times 10^5\] м/с.
Таким образом, максимальная скорость электронов, высвобождаемых при фотоэффекте, составляет около \(4.361 \times 10^5\) м/с.
2. Для определения значения работы выхода и красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы также можем использовать формулу Эйнштейна: \(E = hf - \phi\).
Мы уже знаем значения энергии фотоэлектронов (\(E\)) и длины волны света (\(\lambda\)).
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times (3 \times 10^8) - \phi\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) - \phi\] Дж.
Подставим значение энергии фотоэлектронов из задачи:
\[2.3 \times 10^{-19} = (6.626 \times 10^{-19}) - \phi\] Дж.
Теперь, решая данное уравнение, найдем значение работы выхода \(\phi\):
\[\phi = (6.626 \times 10^{-19}) - (2.3 \times 10^{-19})\] Дж.
\[\phi = 4.326 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, для определения красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы можем использовать формулу \(E = hf\), где \(E\) - энергия фотоэлектронов, \(h\) - постоянная Планка, и \(f\) - частота света.
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times f\] Дж.
\[E = (6.626 \times 10^{-19}) \times f\] Дж.
Подставим значение энергии фотоэлектронов из задачи и решим уравнение относительно частоты света \(f\):
\[2.3 \times 10^{-19} = (6.626 \times 10^{-19}) \times f\] Дж.
\[f = \frac{2.3 \times 10^{-19}}{6.626 \times 10^{-19}}\] Гц.
\[f \approx 0.347\] Гц.
Теперь, чтобы найти длину волны красной границы фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)), мы можем использовать формулу \(c = \lambda_{кр} \times f\), где \(c\) - скорость света и \(\lambda_{кр}\) - длина волны красной границы.
Подставим известные значения:
\[3 \times 10^8 = \lambda_{кр} \times 0.347\] м/с.
Теперь, решим уравнение относительно \(\lambda_{кр}\):
\[\lambda_{кр} = \frac{3 \times 10^8}{0.347}\] м.
\[\lambda_{кр} \approx 8.647 \times 10^8\] м.
Таким образом, значение работы выхода составляет около \(4.326 \times 10^{-19}\) Дж, а красная граница фотоэффекта (\(\lambda_{кр}\)) равна приблизительно \(8.647 \times 10^8\) м.
3. Для определения скорости электронов, выбитых из материала светом с длиной волны \(\lambda_{кр}\), на которой можно еще наблюдать фотоэффект, мы можем использовать формулу \(E = hf - \phi\), где \(E\) - энергия фотоэлектронов, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света, и \(\phi\) - работа выхода.
Мы уже знаем значение работы выхода \(\phi\) и длину волны \(\lambda_{кр}\) по предыдущему решению.
Подставим известные значения в формулу:
\[E = (6.626 \times 10^{-34}) \times f - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
Учтем, что \(E = 0\) для минимальной энергии фотоэлектрона:
\[0 = (6.626 \times 10^{-34}) \times f - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
Решим уравнение относительно частоты света \(f\):
\[(6.626 \times 10^{-34}) \times f = (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
\[f = \frac{(4.326 \times 10^{-19})}{(6.626 \times 10^{-34})}\] Гц.
\[f \approx 6.535 \times 10^{14}\] Гц.
Теперь, чтобы найти скорость электронов, мы можем использовать формулу \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), где \(E_k\) - кинетическая энергия электрона, \(m\) - масса электрона, и \(v\) - скорость электрона.
Масса электрона составляет \(9.10938356 \times 10^{-31}\) кг.
Для определения кинетической энергии электрона, мы можем использовать формулу \(E_k = hf - \phi\), где \(hf\) - энергия фотона (\(E_k + \phi\)).
\[E_k = (6.626 \times 10^{-34}) \times (6.535 \times 10^{14}) - (4.326 \times 10^{-19})\] Дж.
\[E_k \approx (6.626 \times 6.535 - 4.326) \times 10^{-36}\] Дж.
\[E_k \approx 4.31 \times 10^{-19}\] Дж.
Теперь, найдем скорость электрона:
\[4.31 \times 10^{-19} = \frac{1}{2} \times (9.10938356 \times 10^{-31}) \times v^2\] м/с.
Решая данное уравнение, получим:
\[v^2 = \frac{(2 \times 4.31 \times 10^{-19})}{(9.10938356 \times 10^{-31})}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v^2 \approx 9.978 \times 10^{11}\] м\(^2\)/с\(^2\).
\[v \approx \sqrt{9.978 \times 10^{11}}\] м/с.
\[v \approx 3.160 \times 10^5\] м/с.
Таким образом, скорость электронов, выбитых из сурьмы светом с длиной волны \(\lambda_{кр}\), на которой еще можно наблюдать фотоэффект, составляет примерно \(3.160 \times 10^5\) м/с.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
