660 нм. Определите максимальную скорость электронов, освобождающихся от поверхности металла при воздействии света

Для решения данной задачи нам понадобится знание некоторых основ физики, в частности закона эффекта фотоэлектрического и дисперсионной формулы.

Закон эффекта фотоэлектрического утверждает, что энергия фотона света, воздействующего на поверхность металла, должна быть не менее работы выхода электрона из металла, чтобы электрон мог быть освобожден.

Работа выхода (функция Фота) обозначается буквой \(W\) и представляет собой минимальную энергию, необходимую для выхода электрона из поверхности металла. Зависит она от свойств самого металла.

Дисперсионная формула позволяет рассчитать энергию фотона света в зависимости от его длины волны \(\lambda\). Формула выглядит следующим образом:

\[E = \frac{hc}{\lambda}\]

где:
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны света.

Для решения задачи нам нужно найти максимальную скорость электронов, освобождающихся от поверхности металла. Если энергия фотона превышает работу выхода, электрон получит некоторую кинетическую энергию \(K\). Она может быть найдена с использованием следующего уравнения:

\[K = E - W\]

Теперь мы понимаем, что нам нужно найти энергию фотона и работу выхода. Мы знаем, что длина волны света равна 660 нм (или \(6.6 \times 10^{-7}\) м). Подставим эту информацию в дисперсионную формулу:

\[E = \frac{(6.63 \times 10^{-34}\,Дж·с) \times (3 \times 10^8\,м/с)}{6.6 \times 10^{-7}\,м}\]

Подсчитаем это значение и найдем энергию фотона.

Теперь нам осталось узнать, какая работа выхода (\(W\)) у данного металла. Определить значение \(W\) можно по достаточно точным данным о свойствах конкретного материала. Наиболее часто используемым металлом для примера является цезий (Cs). Для данного металла \(W\) примерно равна \(2.14\,эВ\) или \(3.43 \times 10^{-19}\,Дж\).

Используя найденные значения энергии фотона и работы выхода, мы можем вычислить кинетическую энергию \(K\) электрона:

\[K = E - W\]

Подставьте известные значения в уравнение и выполните вычисления!

Надеюсь, это поможет вам понять, как решить задачу о максимальной скорости электронов при воздействии света определенной длины волны. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или если вам нужно что-то пояснить, не стесняйтесь обращаться!