Яка максимальна швидкість, з якою фотоелектрони, вистрілюючи з поверхні цинку

Question

Физика: Яка максимальна швидкість, з якою фотоелектрони, вистрілюючи з поверхні цинку під впливом ультрафіолетового випромінювання з певною довжиною хвилі?

Lisichka · Accepted Answer

Шановний учню,

Для того, щоб визначити максимальну швидкість, з якою фотоелектрони виходять з поверхні цинку під впливом ультрафіолетового випромінювання з певною довжиною хвилі, ми можемо скористатися формулою, що описує фотоефект:

E_{k} = h f - Φ

де

E_{k}

- кінетична енергія фотоелектрона

h

- стала Планка (6.63 * 10^-34 Дж * с)

f

- частота ультрафіолетового випромінювання (визначається за формулою

f = \frac{c}{λ}

, де

c

- швидкість світла у вакуумі, (

3 * 10^{8}

м/с), а

λ

- довжина хвилі ультрафіолетового випромінювання)

Φ

- робота виходу матеріалу (для цинку

Φ = 4.3

еВ, або

6.88 * 10^{- 19}

Дж)

Отже, максимальна кінетична енергія фотоелектрона дорівнює нулю, якщо використовується ультрафіолетове випромінювання з напругою нижче порогової для виходу фотоелектронів. Таким чином, ми можемо записати рівняння:

0 = h f - Φ

Розкривши дужки, отримуємо:

h f = Φ

Тепер можемо визначити максимальну швидкість

v_{m a x}

фотоелектрону, використовуючи формулу:

E_{k} = \frac{1}{2} m v_{m a x}^{2}

де

m

- маса фотоелектрона (приблизно

9.11 * 10^{- 31}

кг). Підставляючи значення кінетичної енергії з попереднього рівняння, ми отримуємо:

\frac{1}{2} m v_{m a x}^{2} = h f

Тепер можемо вирішити отримане рівняння для

v_{m a x}

:

v_{m a x} = \sqrt{\frac{2 h f}{m}}

Отже, максимальна швидкість фотоелектрона залежить від довжини хвилі ультрафіолетового випромінювання. Якщо ви надасте значення довжини хвилі (

λ

), я зможу точно визначити максимальну швидкість.

Яка максимальна швидкість, з якою фотоелектрони, вистрілюючи з поверхні цинку під впливом ультрафіолетового

Lisichka

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!