Какое максимальное количество электронов может быть излучено этим алюминиевым шариком, освещенным ультрафиолетовым излучением частотой 1,3·10^15 Гц, если его радиус составляет 3 мм и работа выхода электронов из алюминия составляет 7,2·10^-19 Дж?
Yantar
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу Определения количества фотонов, излучаемых излучением определенной частоты. Формула:
\[n = \frac{E}{h \cdot f}\]
Где:
- \(n\) - количество фотонов,
- \(E\) - работа выхода электронов из материала (в данном случае алюминия),
- \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
- \(f\) - частота излучения (в данном случае \(1.3 \times 10^{15} \, \text{Гц}\)).
В нашем случае, работа выхода электронов из алюминия составляет \(E = 7.2 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\):
\[n = \frac{7.2 \times 10^{-19}}{6.62607015 \times 10^{-34} \cdot 1.3 \times 10^{15}}\]
Решив данное выражение, мы найдем количество фотонов \(n\), а также количество испущенных электронов, так как каждый фотон способен вызвать выход одного электрона из алюминия. После расчетов получаем:
\[n \approx 7.32 \times 10^{15}\]
Таким образом, максимальное количество электронов, которое может быть испущено этим алюминиевым шариком при освещении ультрафиолетовым излучением с частотой \(1.3 \times 10^{15}\) Гц и радиусом \(3 \, \text{мм}\), составляет около \(7.32 \times 10^{15}\).
\[n = \frac{E}{h \cdot f}\]
Где:
- \(n\) - количество фотонов,
- \(E\) - работа выхода электронов из материала (в данном случае алюминия),
- \(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)),
- \(f\) - частота излучения (в данном случае \(1.3 \times 10^{15} \, \text{Гц}\)).
В нашем случае, работа выхода электронов из алюминия составляет \(E = 7.2 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\):
\[n = \frac{7.2 \times 10^{-19}}{6.62607015 \times 10^{-34} \cdot 1.3 \times 10^{15}}\]
Решив данное выражение, мы найдем количество фотонов \(n\), а также количество испущенных электронов, так как каждый фотон способен вызвать выход одного электрона из алюминия. После расчетов получаем:
\[n \approx 7.32 \times 10^{15}\]
Таким образом, максимальное количество электронов, которое может быть испущено этим алюминиевым шариком при освещении ультрафиолетовым излучением с частотой \(1.3 \times 10^{15}\) Гц и радиусом \(3 \, \text{мм}\), составляет около \(7.32 \times 10^{15}\).
Знаешь ответ?