Какова наибольшая скорость электронов, вырванных из поверхности платины при облучении ее светом с длиной волны в 100 нм? Работа выхода электронов из платины составляет
Солнечный_Свет
Для решения данной задачи, нам понадобятся несколько физических законов и формул. Давайте начнем.
В нашем случае, мы имеем дело с фотоэффектом, который описывает освобождение электронов из поверхности материала под действием света. Для этого нам понадобится уравнение Эйнштейна:
\[E = hf - \phi\]
где
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(f\) - частота света,
\(\phi\) - работа выхода электрона из материала.
Мы знаем длину волны света (\(100\) нм), и чтобы найти частоту, воспользуемся формулой:
\[c = \lambda \cdot f\]
где
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны.
Теперь, если мы знаем частоту света, мы можем определить энергию фотона:
\[E = hf\]
Для нахождения максимальной скорости электронов, нам нужно использовать закон сохранения энергии:
\[E_{\text{кин}} = E - \phi\]
где
\(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия электрона.
Теперь мы можем записать формулу для кинетической энергии:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2}mv^2\]
где
\(m\) - масса электрона (\(9.11 \times 10^{-31}\) кг),
\(v\) - скорость электрона.
Таким образом, наша задача сводится к определению скорости (\(v\)) электрона. Давайте получим итоговую формулу.
\[E - \phi = \frac{1}{2}mv^2\]
Теперь мы можем подставить значения и решить задачу:
Определяем частоту света:
\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{100 \times 10^{-9} \, \text{м}} = 3 \times 10^{15} \, \text{Гц}\]
Определяем энергию фотона:
\[E = hf = (6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с})(3 \times 10^{15} \, \text{Гц}) = 1.99 \times 10^{-18} \, \text{Дж}\]
Теперь, используя значение работы выхода (\(\phi\)), мы можем рассчитать кинетическую энергию электрона:
\[E_{\text{кин}} = E - \phi = 1.99 \times 10^{-18} - \phi\]
Но, к сожалению, в вопросе не указано значение работы выхода (\(\phi\)), поэтому невозможно точно рассчитать максимальную скорость электронов. Тем не менее, приведенная формула позволяет нам получить ответ, когда известны значения всех величин.
Надеюсь, это поможет вам лучше понять задачу и метод ее решения. Если у вас возникли еще вопросы или нужно уточнить что-то, я с радостью отвечу на них!
В нашем случае, мы имеем дело с фотоэффектом, который описывает освобождение электронов из поверхности материала под действием света. Для этого нам понадобится уравнение Эйнштейна:
\[E = hf - \phi\]
где
\(E\) - энергия фотона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж·с),
\(f\) - частота света,
\(\phi\) - работа выхода электрона из материала.
Мы знаем длину волны света (\(100\) нм), и чтобы найти частоту, воспользуемся формулой:
\[c = \lambda \cdot f\]
где
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с),
\(\lambda\) - длина волны.
Теперь, если мы знаем частоту света, мы можем определить энергию фотона:
\[E = hf\]
Для нахождения максимальной скорости электронов, нам нужно использовать закон сохранения энергии:
\[E_{\text{кин}} = E - \phi\]
где
\(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия электрона.
Теперь мы можем записать формулу для кинетической энергии:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2}mv^2\]
где
\(m\) - масса электрона (\(9.11 \times 10^{-31}\) кг),
\(v\) - скорость электрона.
Таким образом, наша задача сводится к определению скорости (\(v\)) электрона. Давайте получим итоговую формулу.
\[E - \phi = \frac{1}{2}mv^2\]
Теперь мы можем подставить значения и решить задачу:
Определяем частоту света:
\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{м/с}}{100 \times 10^{-9} \, \text{м}} = 3 \times 10^{15} \, \text{Гц}\]
Определяем энергию фотона:
\[E = hf = (6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с})(3 \times 10^{15} \, \text{Гц}) = 1.99 \times 10^{-18} \, \text{Дж}\]
Теперь, используя значение работы выхода (\(\phi\)), мы можем рассчитать кинетическую энергию электрона:
\[E_{\text{кин}} = E - \phi = 1.99 \times 10^{-18} - \phi\]
Но, к сожалению, в вопросе не указано значение работы выхода (\(\phi\)), поэтому невозможно точно рассчитать максимальную скорость электронов. Тем не менее, приведенная формула позволяет нам получить ответ, когда известны значения всех величин.
Надеюсь, это поможет вам лучше понять задачу и метод ее решения. Если у вас возникли еще вопросы или нужно уточнить что-то, я с радостью отвечу на них!
Знаешь ответ?