Яку максимальну кінетичну енергію фотоелектронів та їх максимальну швидкість можна визначити при впливі випромінювання

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулы, связанные с фотоэффектом.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов (Эфото) определяется по формуле:

\[ Эфото = h \cdot f - W \]

где h - постоянная Планка, f - частота волны падающего на поверхность випромінювання, W - работа выхода электронов из материала (оптический барьер) для определенного материала.

Максимальная скорость фотоэлектронов (Vфото) выражается через импульс электрона:

\[ Vфото = \sqrt(2 \cdot Эфото / m) \]

где m - масса фотоэлектрона в килограммах.

Теперь, давайте решим задачу. Дано, что частота волны равна 7x10^14 Гц. Найдем максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

\[ Эфото = 6.63 × 10^{-34} \cdot 7 × 10^{14} - W \]

Теперь, чтобы найти максимальную скорость фотоэлектрона, нам нужно знать значение работы выхода электронов (W) для цезия. Для этого нам понадобится таблица химических элементов или соответствующий источник информации.

Согласно доступной информации, работа выхода электронов для цезия составляет около 2.14 эВ (электрон-вольтов). Переведем ее в джоули:

\[ W = 2.14 эВ \cdot 1.6 × 10^{-19} Дж/эВ \]

Теперь мы можем вычислить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

\[ Эфото = 6.63 × 10^{-34} \cdot 7 × 10^{14} - 2.14 эВ \cdot 1.6 × 10^{-19} Дж/эВ \]

Подставим значения и выполним вычисления:

\[ Эфото = 4.64 × 10^{-19} Дж - 3.424 × 10^{-19} Дж \]

\[ Эфото = 1.216 × 10^{-19} Дж \]

Теперь найдем максимальную скорость фотоэлектронов:

\[ Vфото = \sqrt(2 \cdot 1.216 × 10^{-19} Дж / 9.109 × 10^{-31} кг) \]

// Округлим значение массы электрона до 9.109 × 10^{-31} кг, чтобы упростить вычисления.

Выполним вычисления:

\[ Vфото = \sqrt(2 \cdot 1.216 × 10^{-19} Дж / 9.109 × 10^{-31} кг) \]

\[ Vфото = \sqrt(2.663 × 10^{11} м^2/с^2) \]

\[ Vфото \approx 5.16 × 10^5 м/c \]

Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 1.216 × 10^{-19} Дж, а их максимальная скорость равна примерно 5.16 × 10^5 м/с при воздействии излучения с частотой 7×10^14 Гц на поверхность цезия.