Какая максимальная кинетическая энергия у фотоэлектронов, которые вылетают из натриевого катода при освещении

Для решения этой задачи, мы должны использовать уравнение фотоэффекта:

\[E_{\text{кин}} = h \cdot \nu - \Phi\]

где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия фотоэлектрона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), \(\nu\) - частота света (в Гц), \(\Phi\) - работа выхода (в Дж).

Чтобы найти частоту света (\(\nu\)) из длины волны (\(\lambda\)), мы используем следующую формулу:

\[\nu = \frac{c}{\lambda}\]

где \(c\) - скорость света (\(3.00 \times 10^{8}\) м/с).

В данном случае, нам дана длина волны света (\(\lambda = 450\) нм), поэтому мы можем вычислить частоту света (\(\nu\)):

\[\nu = \frac{c}{\lambda} = \frac{3.00 \times 10^{8} \, \text{м/с}}{450 \times 10^{-9} \, \text{м}}\]

Вычисляя эту формулу, мы получим:

\[\nu = 6.67 \times 10^{14} \, \text{Гц}\]

Теперь, чтобы найти кинетическую энергию фотоэлектрона (\(E_{\text{кин}}\)), мы используем известные значения \(\nu\) и \(\Phi\):

\[E_{\text{кин}} = h \cdot \nu - \Phi\]

Подставив значения:

\[E_{\text{кин}} = (6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \times (6.67 \times 10^{14} \, \text{Гц}) - 2.30 \, \text{эВ}\]

Для удобства расчетов, работу выхода (\(\Phi\)) можно преобразовать из электрон-вольтов (\(\text{эВ}\)) в джоули (\(\text{Дж}\)), учитывая, что 1 электрон-вольт равен \(1.60218 \times 10^{-19}\) Дж.

\[\Phi = 2.30 \, \text{эВ} \times (1.60218 \times 10^{-19} \, \text{Дж / эВ})\]

Подставив и решив это уравнение, мы найдем значение кинетической энергии фотоэлектрона (\(E_{\text{кин}}\)). Ловите ответ:

\[E_{\text{кин}} = 6.39 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\].

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из натриевого катода при освещении светом длиной волны 450 нм, составляет \(6.39 \times 10^{-19}\) Дж.