Какова длина волны радиоактивного излучения, которое падает на поверхность определённого металла, если максимальная скорость фотоэлектронов составляет 10 Мм/с, при этом работу выхода электронов из металла можно не учитывать?

Физика 11 класс Фотоэлектрический эффект длина волны радиоактивное излучение скорость фотоэлектронов работа выхода электронов физика 11 класс Новый

Чтобы найти длину волны радиоактивного излучения, которое вызывает выброс фотоэлектронов из металла, мы можем воспользоваться уравнением, связывающим скорость фотоэлектронов с длиной волны излучения. Для этого нам нужно использовать формулу, основанную на эффекте фотоэлектрического эффекта.

Сначала вспомним, что энергия, получаемая фотоэлектронами, может быть связана с их кинетической энергией. Кинетическая энергия (КЭ) фотоэлектронов выражается следующим образом:

• КЭ = (m * v^2) / 2,

где m - масса электрона, а v - его скорость. Масса электрона составляет примерно 9.11 * 10^-31 кг. В нашей задаче максимальная скорость фотоэлектронов равна 10 Мм/с, что равно 10 * 10^6 м/с.

Теперь подставим значения в формулу для кинетической энергии:

• КЭ = (9.11 * 10^-31 * (10 * 10^6)^2) / 2.

Сначала вычислим (10 * 10^6)^2:

• (10 * 10^6)^2 = 10^2 * (10^6)^2 = 100 * 10^{12} = 1 * 10^{14}.

Теперь подставим это значение в формулу для КЭ:

• КЭ = (9.11 * 10^-31 * 1 * 10^{14}) / 2 = 4.555 * 10^{-17} Дж.

Теперь мы можем найти длину волны, используя формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

• E = h / λ,

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (примерно 6.63 * 10^-34 Дж·с), а λ - длина волны.

Мы знаем, что энергия фотона равна кинетической энергии фотоэлектронов, поэтому можем записать:

• КЭ = h / λ.

Теперь выразим длину волны (λ):

• λ = h / КЭ.

Подставим значения:

• λ = 6.63 * 10^-34 / (4.555 * 10^-17).

Теперь произведем деление:

• λ ≈ 1.45 * 10^{-17} м.

Таким образом, длина волны радиоактивного излучения, которое падает на поверхность металла, составляет примерно 1.45 * 10^{-17} метров.