1) What is the frequency, energy of the photon, mass of the photon, and its momentum given the wavelength

Задача 1:
Для решения этой задачи, нам понадобятся следующие формулы и соотношения:

1) Частота света связана с его длиной волны через следующую формулу:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]

где \( f \) - частота света, \( c \) - скорость света в вакууме (около 3 x 10^8 м/с), а \( \lambda \) - длина волны света.

Применяя эту формулу к нашей задаче, получаем:
\[ f = \frac{3 \times 10^8}{10^{-5}} = 3 \times 10^{13} \, \text{Гц} \]

2) Энергия фотона связана с его частотой через формулу Планка:
\[ E = hf \]

где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка (около 6.63 x 10^-34 Дж∙с), а \( f \) - частота света.

Применяя формулу Планка, получаем:
\[ E = 6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{13} = 1.99 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

3) Масса фотона равна нулю. Фотоны являются частицами света без массы.

4) Импульс фотона связан с его энергией через следующую формулу:
\[ p = \frac{E}{c} \]

где \( p \) - импульс фотона, \( E \) - энергия фотона, а \( c \) - скорость света в вакууме.

Применяя эту формулу, получаем:
\[ p = \frac{1.99 \times 10^{-19}}{3 \times 10^8} = 6.63 \times 10^{-28} \, \text{кг} \cdot \text{м/с} \]

Итак, для электромагнитного излучения с длиной волны 10^-5 м, частота составляет 3 x 10^13 Гц, энергия фотона - 1.99 x 10^-19 Дж, масса фотона - 0 кг, а его импульс - 6.63 x 10^-28 кг∙м/с.

Задача 2:
Для решения этой задачи, нам понадобятся формула работы выхода электронов и формула для кинетической энергии фотоэлектрона.

1) Работа выхода электронов связана с длиной волны света через следующую формулу:
\[ W = \frac{hc}{\lambda} \]

где \( W \) - работа выхода электрона, \( h \) - постоянная Планка (около 6.63 x 10^-34 Дж∙с), \( c \) - скорость света в вакууме (около 3 x 10^8 м/с), а \( \lambda \) - длина волны света.

Применяя эту формулу к нашей задаче, получаем:
\[ W = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{150 \times 10^{-9}} = 1.326 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

2) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона связана с работой выхода электрона через следующую формулу:
\[ K.E_{\text{max}} = E - W \]

где \( K.E_{\text{max}} \) - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, \( E \) - энергия фотона (рассчитана в задаче 1), а \( W \) - работа выхода электрона.

Применяя эту формулу, получаем:
\[ K.E_{\text{max}} = 1.99 \times 10^{-19} - 1.326 \times 10^{-19} = 6.74 \times 10^{-20} \, \text{Дж} \]

3) Красная граница фотоэффекта определяется длиной волны света, при которой кинетическая энергия фотоэлектрона равна нулю. Следовательно, при этой длине волны работа выхода равна энергии фотона. Мы можем использовать формулу работы выхода для определения красной границы:
\[ W = \frac{hc}{\lambda_{\text{red}}} \]

где \( \lambda_{\text{red}} \) - длина волны красной границы.

Переупорядочивая эту формулу, мы можем решить ее относительно длины волны:
\[ \lambda_{\text{red}} = \frac{hc}{W} \]

Применяя эту формулу, получаем:
\[ \lambda_{\text{red}} = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{1.326 \times 10^{-19}} \approx 4.99 \times 10^{-7} \, \text{м} \]

Итак, для излучения с длиной волны 150 нм, максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона составляет 6.74 x 10^-20 Дж, а длина волны красной границы фотоэффекта для лития примерно равна 4.99 x 10^-7 м.