Какая будет скорость фотоэлектронов, когда пластинка никеля подвергается

Question

Физика: Какая будет скорость фотоэлектронов, когда пластинка никеля подвергается ультрафиолетовому излучению с длиной волны 2∙10-7 м и работа выхода электронов из никеля составляет 5 эВ? Необходимо решить

Maksim · Accepted Answer

Дано:
Длина волны ультрафиолетового излучения

λ = 2 \times 10^{- 7}

м,
Работа выхода электронов из никеля

W = 5

эВ.

Решение:
Для решения данной задачи воспользуемся формулой Эйнштейна, которая связывает энергию фотона с его частотой

E = h ν

, где

E

- энергия фотона,

h

- постоянная Планка (

6.63 \times 10^{- 34}

Дж

\cdot

с),

ν

- частота излучения.

Чтобы найти скорость фотоэлектронов, необходимо вычислить энергию фотона, используя формулу

E = \frac{h c}{λ}

, где

h

- постоянная Планка,

c

- скорость света в вакууме (

3 \times 10^{8}

м/с),

λ

- длина волны излучения.

Распишем данную формулу и подставим известные значения:

E = \frac{h c}{λ}

E = \frac{(6.63 \times 10^{- 34} Дж \cdot \frac{3 \times 10^{8} м/с}{2 \times 10^{- 7} м}}{1}

E \approx 9.945 \times 10^{- 19} Дж

Теперь, когда мы нашли энергию фотона (

E

), мы можем использовать формулу

E = \frac{m v^{2}}{2}

, чтобы найти кинетическую энергию фотоэлектрона и выразить его скорость (

v

), где

m

- масса фотоэлектрона (примем равной массе электрона

9.10938356 \times 10^{- 31}

кг).

Распишем данную формулу и найдем скорость фотоэлектрона:

E = \frac{m v^{2}}{2}

v^{2} = \frac{2 E}{m}

v^{2} = \frac{2 \times 9.945 \times 10^{- 19} Дж}{9.10938356 \times 10^{- 31} кг}

v^{2} \approx 2.1806 \times 10^{12} м^{2} / с^{2}

v \approx \sqrt{2.1806 \times 10^{12}} м/с

v \approx 1.4747 \times 10^{6} м/с

Таким образом, скорость фотоэлектронов будет примерно равна

1.4747 \times 10^{6}

м/с.

Какая будет скорость фотоэлектронов, когда пластинка никеля подвергается ультрафиолетовому излучению с длиной волны

Maksim

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!