Какое минимальное значение энергии фотонов необходимо, чтобы в случае фотоэффекта на металлической поверхности

Какое минимальное значение энергии фотонов необходимо, чтобы в случае фотоэффекта на металлической поверхности, максимальная кинетическая энергия выбитых электронов составила 1,5 эВ?
Ляля

Ляля

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные: работа выхода материала (обозначается \(W\)), частота света (обозначается \(f\)), постоянная Планка (обозначается \(h\)) и максимальная кинетическая энергия выбитых электронов (обозначается \(K_{\text{max}}\)).

Фотоэффект - это явление, которое заключается в выбивании электронов из поверхности материала при воздействии на нее света. Для того чтобы выбить электрон необходимо преодолеть работу выхода материала (\(W\)) - это минимальная энергия, которая должна быть достигнута фотоном, чтобы выбить электрон. Эта энергия \(W\) зависит от свойств материала.

Мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта, связывающую энергию фотонов и максимальную кинетическую энергию выбитых электронов:

\[K_{\text{max}} = hf - W\]

где \(h\) - постоянная Планка.

Чтобы найти минимальное значение энергии фотонов (\(E_{\text{фотона}}\)) необходимое для получения максимальной кинетической энергии выбитых электронов, мы сначала найдем частоту света (\(f\)) по следующей формуле:

\[f = \frac{K_{\text{max}} + W}{h}\]

Значение \(f\) будет минимальным при минимальной энергии фотонов, а следовательно, чтобы найти это значение мы должны выразить \(K_{\text{max}}\) через \(f\) и \(W\) и подставить в формулу для \(f\):

\[K_{\text{max}} = hf - W\]

\[\frac{K_{\text{max}} + W}{h} = f\]

Теперь мы можем найти минимальное значение энергии фотонов (\(E_{\text{фотона}}\)):

\[E_{\text{фотона}} = hf = h \cdot \frac{K_{\text{max}} + W}{h} = K_{\text{max}} + W\]

Таким образом, минимальное значение энергии фотонов для достижения максимальной кинетической энергии выбитых электронов будет равно сумме максимальной кинетической энергии и работы выхода материала:

\[E_{\text{фотона}} = K_{\text{max}} + W\]

Надеюсь, этот подробный ответ поможет вам понять задачу и способ решения. Если у вас возникают дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello