Какова частота света, вызывающего фотоэффект в серебре, если максимальная скорость фотоэлектронов составляет 600км/с? (значение работы выхода электронов из серебра остается неизменным)
Kartofelnyy_Volk_5248
Для того чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу фотоэффекта:
\[E = h \cdot f - \phi \]
Где:
- \(E\) - энергия фотонов, вызывающих фотоэффект
- \(h\) - постоянная Планка, которая равна \(6,63 \times 10^{-34}\) Дж/с
- \(f\) - частота света
- \(\phi\) - работа выхода электронов из материала
Зная, что максимальная скорость фотоэлектронов составляет 600 км/с, мы можем найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2 \]
Где:
- \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия фотоэлектронов
- \(m\) - масса фотоэлектрона, которая равна \(9,11 \times 10^{-31}\) кг
- \(v\) - скорость фотоэлектронов
Кинетическая энергия связана с энергией фотонов следующим образом:
\[E_{\text{фотонов}} = E_{\text{кин}} + \phi \]
Так как максимальная кинетическая энергия достигается при максимальной скорости, то:
\[E_{\text{макс}} = E_{\text{кин}} + \phi \]
Подставим значение максимальной скорости фотоэлектронов в формулу для кинетической энергии:
\[E_{\text{макс}} = \frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + \phi \]
Известно, что кинетическая энергия преобразуется в энергию фотонов, поэтому:
\[E_{\text{макс}} = h \cdot f - \phi \]
Окончательно:
\[\frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + \phi = h \cdot f - \phi \]
\[h \cdot f = \frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + 2\phi \]
Теперь мы можем найти частоту света \(f\) путем перестановки частей уравнения:
\[f = \frac{1}{h}\left(\frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + 2\phi\right)\]
Подставим известные значения:
\[f = \frac{1}{6,63 \times 10^{-34}}\left(\frac{1}{2}(9,11 \times 10^{-31})(600000)^2 + 2\cdot \phi \right)\]
Теперь мы можем найти итоговый ответ, подставив значения и вычислив:
\[f \approx 5,53 \times 10^{14} \, \text{Гц}\]
Таким образом, частота света, вызывающего фотоэффект в серебре, составляет примерно \(5,53 \times 10^{14}\) Гц.
\[E = h \cdot f - \phi \]
Где:
- \(E\) - энергия фотонов, вызывающих фотоэффект
- \(h\) - постоянная Планка, которая равна \(6,63 \times 10^{-34}\) Дж/с
- \(f\) - частота света
- \(\phi\) - работа выхода электронов из материала
Зная, что максимальная скорость фотоэлектронов составляет 600 км/с, мы можем найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2 \]
Где:
- \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия фотоэлектронов
- \(m\) - масса фотоэлектрона, которая равна \(9,11 \times 10^{-31}\) кг
- \(v\) - скорость фотоэлектронов
Кинетическая энергия связана с энергией фотонов следующим образом:
\[E_{\text{фотонов}} = E_{\text{кин}} + \phi \]
Так как максимальная кинетическая энергия достигается при максимальной скорости, то:
\[E_{\text{макс}} = E_{\text{кин}} + \phi \]
Подставим значение максимальной скорости фотоэлектронов в формулу для кинетической энергии:
\[E_{\text{макс}} = \frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + \phi \]
Известно, что кинетическая энергия преобразуется в энергию фотонов, поэтому:
\[E_{\text{макс}} = h \cdot f - \phi \]
Окончательно:
\[\frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + \phi = h \cdot f - \phi \]
\[h \cdot f = \frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + 2\phi \]
Теперь мы можем найти частоту света \(f\) путем перестановки частей уравнения:
\[f = \frac{1}{h}\left(\frac{1}{2} m v_{\text{макс}}^2 + 2\phi\right)\]
Подставим известные значения:
\[f = \frac{1}{6,63 \times 10^{-34}}\left(\frac{1}{2}(9,11 \times 10^{-31})(600000)^2 + 2\cdot \phi \right)\]
Теперь мы можем найти итоговый ответ, подставив значения и вычислив:
\[f \approx 5,53 \times 10^{14} \, \text{Гц}\]
Таким образом, частота света, вызывающего фотоэффект в серебре, составляет примерно \(5,53 \times 10^{14}\) Гц.
Знаешь ответ?