Яким повинно бути значення частоти хвилі випромінювання на поверхню літієвого катоду, щоб швидкість фотоелектронів

Для решения этой задачи, нам понадобятся следующие формулы:

1. Энергетическая формула фотоэффекта:
\[E = h \cdot f = eV\]
где \(E\) - энергия фотона, \(h\) - постоянная Планка, \(f\) - частота волны, \(e\) - заряд электрона, \(V\) - разность потенциалов.

2. Формула для кинетической энергии фотоэлектронов:
\[K.E. = \frac{1}{2} m v^{2}\]
где \(K.E.\) - кинетическая энергия, \(m\) - масса фотоэлектрона, \(v\) - его скорость.

Перейдем к решению задачи:

Швидкість фотоелектронів при фотоефекті становить 2500 км/с. Для начала, нужно перевести это значение в метры в секунду. Есть два возможных подхода к переводу единиц измерения:

1. Воспользоваться соотношением: 1 км = 1000 метров, и 1 с = 1000 миллисекунд. Учитывая это, получим:
\[2500 \, \text{км/с} = 2500 \times 1000 \, \text{м/с} = 2,500,000 \, \text{м/с}\]

2. Воспользоваться делением путем перемещения десятичной запятой на три разряда влево:
\[2500 \, \text{км/с} = 2.5 \, \text{м/с}\]

Обратите внимание, что в оставшейся части ответа будем использовать значение, полученное во втором подходе, 2,5 м/с.

Известно, что работа выхода для лития составляет 2,39 электрон-вольтов (эВ).

Рассчитаем энергию фотона, используя формулу энергетической формулы фотоэффекта:
\[E = eV\]

Подставим известные значения:
\[E = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times 2.39 \, \text{эВ}\]

Рассчитаем значение энергии фотона.

\[E \approx 3.824 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]

Теперь, для определения частоты волны, воспользуемся формулой:
\[E = h \cdot f\]

Из этого уравнения можно выразить частоту:
\[f = \frac{E}{h}\]