1. Яка є швидкість руху електрона, при якій довжина хвилі де Бройля становить 440 нм (тобто дорівнює довжині хвилі

1. Яка є швидкість руху електрона, при якій довжина хвилі де Бройля становить 440 нм (тобто дорівнює довжині хвилі фіолетового світла в повітрі)?
2. Яка є максимальна кінетична енергія фотоелектронів, якщо поверхня цезієвої
пластини освітлюється світлом з довжиною хвилі, яка викликає роботу виходу електронів, рівну 1,97 еВ?
ИИ помощник ИИ помощник в учёбе
Лиса

Лиса

Хорошо, рассмотрим поочередно каждую задачу.

1. Для решения первой задачи нам необходимо воспользоваться формулой де Бройля, которая связывает длину волны с энергией и импульсом частицы. Формула имеет следующий вид:

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

где \(\lambda\) - длина волны де Бройля,
\( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж \(\cdot\) с),
\( p \) - импульс частицы.

Известно, что длина волны де Бройля равна 440 нм, а длина волны фиолетового света составляет примерно 400 нм. Подставим значения в формулу и найдем скорость движения электрона:

\[ \frac{440 \times 10^{-9} м}{400 \times 10^{-9} м} = \frac{h}{m \cdot v} \]

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

В данном случае, мы не знаем точное значение массы электрона, поэтому воспользуемся приближенным значением \( 9,1 \times 10^{-31} \) кг. Теперь найдем скорость электрона:

\[ v = \frac{h}{m \cdot \frac{440}{400}} \]

Подставив известные значения и выполним вычисления:

\[ v = \frac{6,62607015 \times 10^{-34} Дж \cdot с}{9,1 \times 10^{-31} кг \cdot \frac{440}{400}} \]

\[ v \approx 2,19 \times 10^6 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость движения электрона составляет около \(2,19 \times 10^6 \) м/с.

2. Для решения второй задачи мы используем формулу Фотоэффекта:

\[ E_{\text{к}} = h \cdot f - W \]

где \( E_{\text{к}} \) - кинетическая энергия фотоэлектрона,
\( h \) - постоянная Планка (\( 6.62607015 \times 10^{-34} \) Дж \(\cdot\) с),
\( f \) - частота света,
\( W \) - работа выхода электрона.

В данной задаче нам дана работа выхода электронов (\( W \)),
а частоту света (\( f \)) нужно найти по формуле:

\[ f = \frac{c}{\lambda} \]

где \( c \) - скорость света (приближенно равна \( 3 \times 10^8 \) м/с),
\( \lambda \) - длина волны света.

Подставим известные значения в эту формулу:

\[ f = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{1,97 \times 10^{-9} \, \text{м}} \]

Выполняем вычисления:

\[ f \approx 1,52 \times 10^{17} \, \text{Гц} \]

Теперь подставим значения \( h \), \( f \) и \( W \) в формулу Фотоэффекта:

\[ E_{\text{к}} = 6,62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} \cdot 1,52 \times 10^{17} \, \text{Гц} - 1,97 \, \text{эВ} \]

\[ E_{\text{к}} \approx 10^{-16} \, \text{Дж} - 1,97 \times 1,60219 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ} \]

\[ E_{\text{к}} \approx 10^{-16} \, \text{Дж} - 3,16181 \times 10^{-19} \, \text{Дж} \]

\[ E_{\text{к}} \approx 9,68319 \times 10^{-17} \, \text{Дж} \]

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет примерно \( 9,68 \times 10^{-17} \) Дж.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello