Свет с длиной волны 200 нм освещает вольфрам с работой выхода 7,2*10^-19 дж. Какая является максимальная скорость

Для решения задачи по фотоэффекту, нам понадобится использовать формулу Эйнштейна:

\[E = hf - W\]

где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка (\(\approx 6.626 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с), \(f\) - частота света (связанная с длиной волны \(λ\) соотношением \(c = fλ\)), \(W\) - работа выхода (энергия, необходимая для удаления электрона из вещества).

Перейдем к решению задачи:

1. Найдем частоту света \(f\):

Для этого воспользуемся формулой связи \(c = fλ\), где \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8\) м/с).

\[\lambda = 200 \times 10^{-9} = 2 \times 10^{-7}\ м\]

\[f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{2 \times 10^{-7}} = 1.5 \times 10^{15}\ Гц\]

2. Теперь, найдем энергию фотона \(E\):

Используем формулу Эйнштейна \(E = hf - W\), где \(W = 7.2 \times 10^{-19}\ Дж\):

\[E = (6.626 \times 10^{-34}\ Дж \cdot с) \times (1.5 \times 10^{15}\ Гц) - 7.2 \times 10^{-19}\ Дж \approx 1.25 \times 10^{-18}\ Дж\]

3. Теперь, вычислим максимальную скорость электрона \(v\), вылетевшего из вольфрама.

Для этого мы можем использовать формулу работы эквивалентной кинетической энергии электрона:

\[E = \frac{1}{2}mv^2\]

где \(m\) - масса электрона.

Так как нам нужна максимальная скорость, мы предполагаем, что вся энергия фотона переходит в кинетическую энергию.

\[1.25 \times 10^{-18}\ Дж = \frac{1}{2} \times (9.11 \times 10^{-31}\ кг) \times v^2\]

Решим уравнение относительно \(v^2\):

\[v^2 = \frac{2 \times 1.25 \times 10^{-18}}{9.11 \times 10^{-31}}\ м^2/с^2\]

\[v = \sqrt{\frac{2 \times 1.25 \times 10^{-18}}{9.11 \times 10^{-31}}}\ м/с\]

Выполним вычисления:

\[v \approx 5.56 \times 10^6\ м/с\]

Ответ: Максимальная скорость электронов, вылетевших из вольфрама, при освещении светом с длиной волны 200 нм составляет около \(5.56 \times 10^6\ м/с\).

Наиболее близким вариантом ответа является б) \(6 \times 10^6\ м/с\).