Какая длина волны соответствует красной границе фотоэффекта для данного металла при условии, что металлический

Какая длина волны соответствует красной границе фотоэффекта для данного металла при условии, что металлический фотокатод освещен светом длиной волны λ = 0,42 мкм и максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, равна 580 км/с?
Svetik

Svetik

Для того чтобы определить длину волны, соответствующую красной границе фотоэффекта, мы можем использовать формулу фотоэффекта:
\[E = h \cdot f = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж · с), \(c\) - скорость света (\(3.0 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны света.

Мы также можем использовать формулу для кинетической энергии фотоэлектрона:
\[K.E. = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(K.E.\) - кинетическая энергия фотоэлектрона, \(m\) - масса фотоэлектрона (\(9.11 \times 10^{-31}\) кг), \(v\) - скорость фотоэлектрона.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона достигается, когда энергия фотона (\(E\)) максимальна. Таким образом, можно записать:
\[E = K.E._{max}\]

Подставим значение скорости фотоэлектронов и массы фотоэлектрона в формулу для кинетической энергии:
\[K.E._{max} = \frac{1}{2}m(580000)^2 \approx 1.17 \times 10^{-17}\,Дж\]

Теперь мы можем использовать это значение для нахождения длины волны света, соответствующей красной границе фотоэффекта.
\[\frac{{hc}}{{\lambda_{\text{кр.гр.}}}} = K.E._{max}\]
\[\lambda_{\text{кр.гр.}} = \frac{{hc}}{{K.E._{max}}}\]
\[\lambda_{\text{кр.гр.}} = \frac{{(6.62607015 \times 10^{-34}\,Дж \cdot с) \cdot (3.0 \times 10^8\,м/с)}}{{1.17 \times 10^{-17}\,Дж}}\]

Выполняя вычисления, мы получаем:
\[\lambda_{\text{кр.гр.}} \approx 1.61 \times 10^{-6}\,м\]

Таким образом, длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта для данного металла, составляет примерно \(1.61 \times 10^{-6}\) м или 1610 нм.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello