3. Яку максимальну кінетичну енергію фотоелектронів визначають, якщо поверхню літію опромінюють світлом частотою 10[15

Конечно! Давайте решим эти задачи поэтапно.

3. Для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов на поверхности лития мы можем использовать Закон Эйнштейна о фотоэффекте. Согласно этому закону, энергия света \(E\) (или, точнее, энергия кванта света) связана с кинетической энергией вылетающего фотоэлектрона \(K\) вот такой формулой:

\[E = K + W\]

где \(W\) - работа выхода фотоэлектрона из поверхности, а \(E\) - энергия фотона света. В данной задаче у нас задана работа выхода \(W = 2,4 \, \text{эВ}\).

Мы также знаем, что энергия фотона можно выразить через его частоту \(f\) следующим образом:

\[E = hf\]

где \(h\) - постоянная Планка.

В задаче нам дана частота света \(\nu = 10^{15} \, \text{Гц}\), которую мы можем преобразовать в частоту \(f\) следующим образом:

\[f = \nu \times 10^9\]

Теперь у нас есть все необходимые значения для решения задачи. Давайте подставим их в формулу:

\[K = E - W = hf - W = (6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times 10^9 \times 10^{15} \, \text{Гц} - 2,4 \, \text{эВ}\]

Подставив числовые значения и произведя расчеты, получаем:

\[K = 6,63 \times 10^{-34} \times 10^9 \times 10^{15} - 2,4 = 6,63 \times 10^{-10} - 2,4 = 6,63 \times 10^{-10} - \frac{2,4 \times 1,6 \times 10^{-19}}{1,6 \times 10^{-19}} = 6,63 \times 10^{-10} - \frac{2,4 \times 1,6}{1,6} \times 10^{-29} = 6,63 \times 10^{-10} - 3,84 \times 10^{-29} \, \text{Дж}\]

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов будет равна \(6,63 \times 10^{-10} - 3,84 \times 10^{-29}\) Дж.

4. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для потенциальной энергии \(U\) в электрическом поле точечного заряда:

\[U = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r}\]

где \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9\, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды точек, между которыми измеряется потенциал, а \(r\) - расстояние между ними.

В нашей задаче у нас имеется только одна точка заряда, поэтому у нас есть только его потенциал \(V\) (разность потенциалов между точкой а и точкой в). Потенциал \(V\) равен отношению потенциальной энергии \(U\) к заряду \(q_0\) точки, между которой исследуется потенциал:

\[V = \frac{U}{q_0}\]

Теперь мы можем выразить потенциальную энергию \(U\) через потенциал \(V\):

\[U = V \cdot q_0\]

В нашей задаче у нас есть значения заряда \(q_0 = 2\) НКл, а также заданы расстояния \(r_1 = 1\) метр (от точки а до точки заряда) и \(r_2 = 4\) метра (от точки в до точки заряда).

Давайте подставим все значения в формулу:

\[U = V \cdot q_0 = \frac{k \cdot q_0 \cdot q_2}{r}\]

\[U_1 = \frac{k \cdot q_0 \cdot q_2}{r_1} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 2 \cdot 2}{1} = 36 \times 10^9\, \text{Н}\cdot\text{Кл}\]

\[U_2 = \frac{k \cdot q_0 \cdot q_2}{r_2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 2 \cdot 2}{4} = 9 \times 10^9\, \text{Н}\cdot\text{Кл}\]

Таким образом, разность потенциалов между точками а и в составит \(36 \times 10^9 - 9 \times 10^9\) НКл.