Какова энергия выхода электрона из платины, если фотоэлектроны, облучаемые светом с частотой ν = 7,5·1015 Гц, достигают

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые основы физики, включая формулы для фотоэффекта и кинетической энергии. Давайте начнем с анализа условия задачи.

Мы знаем, что фотоэлектроны достигают максимальной скорости в 3000 км/с при освещении платины светом с частотой \( \nu = 7.5 \times 10^{15} \) Гц. Также даны масса электрона \( m = 9.11 \times 10^{-31} \) кг и постоянная Планка \( h = 6.6 \times 10^{-34} \). Нам нужно найти энергию выхода электрона из платины и работу выхода электрона.

Для начала воспользуемся формулой фотоэффекта:

\[ E = h \cdot \nu \]

где \( E \) - энергия фотона, \( h \) - постоянная Планка, \( \nu \) - частота света.

Подставляем значения:

\[ E = 6.6 \times 10^{-34} \cdot 7.5 \times 10^{15} \]

Вычисляем:

\[ E = 4.95 \times 10^{-18} \] Дж.

Теперь, зная энергию фотона, мы можем найти кинетическую энергию электрона. Кинетическая энергия может быть определена как разность между полной энергией фотона и энергией выхода электрона:

\[ K = E - W \]

где \( K \) - кинетическая энергия, \( E \) - энергия фотоэлектрона, \( W \) - работа выхода.

Мы уже знаем значение энергии фотона (\( E \)), но нам нужно найти \( W \). Для этого воспользуемся формулой кинетической энергии:

\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]

где \( m \) - масса электрона, \( v \) - скорость электрона.

Подставляем известные значения:

\[ K = \frac{1}{2} \times 9.11 \times 10^{-31} \times (3000 \times 10^3)^2 \]

Вычисляем:

\[ K = 4.09 \times 10^{-19} \] Дж.

Теперь, используя уравнение \( K = E - W \), мы можем найти работу выхода:

\[ W = E - K \]

Подставляем значения:

\[ W = 4.95 \times 10^{-18} - 4.09 \times 10^{-19} \]

Вычисляем:

\[ W \approx 4.54 \times 10^{-18} \] Дж.

Таким образом, работа выхода электрона из платины составляет приблизительно \( 4.54 \times 10^{-18} \) Дж.