Какой процент энергии фотона расходуется на работу по извлечению фотоэлектронов, если длина волны красной границы

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета энергии фотона, связанной с его длиной волны:

\[E = \dfrac{hc}{\lambda}\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34}\) Дж·с), \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с), \(\lambda\) - длина волны фотона.

В нашем случае длина волны \(\lambda = 450\) нм, что в метрах будет \(4.5 \times 10^{-7}\) м. Подставим данное значение в формулу:

\[E = \dfrac{(6.63 \times 10^{-34} \: Дж \cdot с) \cdot (3 \times 10^8 \: м/с)}{4.5 \times 10^{-7} \: м}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[E \approx 4.42 \times 10^{-19} \: Дж\]

Теперь нам нужно найти процент энергии фотона, который расходуется на работу по извлечению фотоэлектронов. Эта энергия вычисляется как разность между энергией фотона и максимальной кинетической энергией фотоэлектрона:

\[Энергия \: работа = E - E_{к}\]

где \(E_{к} = 1\) эВ (электрон-вольт). Чтобы перевести энергию в электрон-вольтах в джоули, воспользуемся соотношением: \(1 \: эВ = 1.6 \times 10^{-19} \: Дж\).

Подставим значения и выполним вычисления:

\[Энергия \: работа = (4.42 \times 10^{-19} \: Дж) - (1 \: эВ \cdot 1.6 \times 10^{-19} \: Дж/эВ)\]

\[Энергия \: работа = 4.42 \times 10^{-19} \: Дж - 1.6 \times 10^{-19} \: Дж\]

\[Энергия \: работа = 2.82 \times 10^{-19} \: Дж\]

Теперь найдем процент этой энергии от полной энергии фотона:

\[Процент = \dfrac{Энергия \: работа}{E} \times 100\%\]

\[Процент = \dfrac{2.82 \times 10^{-19} \: Дж}{4.42 \times 10^{-19} \: Дж} \times 100\%\]

\[Процент \approx 63.8\%\]

Итак, процент энергии фотона, который расходуется на работу по извлечению фотоэлектронов, составляет примерно 63.8% (округляем до сотых).