Какая частота света требуется для того, чтобы средняя скорость фотоэлектронов на вольфрамовой пластинке составляла 2000

Какая частота света требуется для того, чтобы средняя скорость фотоэлектронов на вольфрамовой пластинке составляла 2000 км/с, учитывая работу выхода вольфрама, равную 7,7 * 10^(-19) Дж?
Ariana_563

Ariana_563

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

\[E = hf - \phi\]

где \(E\) - кинетическая энергия фотоэлектрона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота света и \(\phi\) - работа выхода.

Мы хотим найти частоту света (\(f\)), зная значение средней скорости фотоэлектронов. Для этого мы должны найти кинетическую энергию фотоэлектрона, используя значение средней скорости, а затем выразить частоту света из формулы.

Кинетическая энергия фотоэлектрона (\(E\)) может быть рассчитана с помощью следующей формулы:

\[E = \frac{1}{2} m v^2\]

где \(m\) - масса фотоэлектрона и \(v\) - его скорость. Средняя скорость (\(v\)) равна 2000 км/с, но нам нужно перевести ее в м/с:

\[v = 2000 \cdot 10^3 \, \text{м/с}\]

Масса фотоэлектрона (\(m\)) является константой и равна \(9,10938356 \times 10^{-31}\) кг.

Теперь, имея значение кинетической энергии (\(E\)) и работу выхода (\(\phi\)), мы можем записать уравнение:

\[E = hf - \phi\]

Работа выхода (\(\phi\)) дана в условии и равна \(7,7 \times 10^{-19}\) Дж.

На данный момент мы имеем два уравнения:

\[\frac{1}{2} m v^2 = hf - \phi\]

\[E = hf\]

Мы можем подставить второе уравнение в первое:

\[E = \frac{1}{2} m v^2 + \phi = hf\]

Теперь давайте решим уравнение относительно частоты света (\(f\)).

\[hf = \frac{1}{2} m v^2 + \phi\]

\[f = \frac{\frac{1}{2} m v^2 + \phi}{h}\]

Подставив значения \(m\), \(v\), и \(\phi\) в формулу, мы получим окончательный ответ. Дайте мне секунду, чтобы рассчитать его.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello