Какова формула для расчета кинетической энергии при фотоэффекте, если известна красная граница 560 м и частота падающего света 7,3*10^14 Гц? Как вычислить значение кинетической энергии и записать ответ в эВ?

Физика 11 класс Фотоэффект формула кинетической энергии Фотоэффект красная граница частота света расчет энергии эВ физика энергия фотона квантовая физика Новый

Для расчета кинетической энергии при фотоэффекте мы можем использовать уравнение:

E_k = h * f - W

где:

• E_k - кинетическая энергия выбитого электрона;
• h - постоянная Планка, равная примерно 6.626 * 10^(-34) Дж·с;
• f - частота падающего света;
• W - работа выхода электрона, которая зависит от красной границы (λ).

Для начала, нам необходимо определить работу выхода электрона (W). Работа выхода может быть найдена по формуле:

W = h * c / λ

где:

• c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с;
• λ - красная граница в метрах (560 мкм = 560 * 10^(-6) м).

Теперь давайте подставим значения:

1. Сначала найдем W:
• λ = 560 * 10^(-6) м;
• W = (6.626 * 10^(-34) Дж·с) * (3 * 10^8 м/с) / (560 * 10^(-6) м);
• W ≈ (6.626 * 3) / 560 * 10^(-34 + 8 + 6) = 19.878 / 560 * 10^(-20) ≈ 3.55 * 10^(-19) Дж.

1. Теперь подставим W и f в формулу для E_k:
• f = 7.3 * 10^14 Гц;
• E_k = (6.626 * 10^(-34) Дж·с) * (7.3 * 10^14 Гц) - (3.55 * 10^(-19) Дж);
• E_k ≈ (6.626 * 7.3) * 10^(-34 + 14) - 3.55 * 10^(-19) ≈ 4.84 * 10^(-19) Дж - 3.55 * 10^(-19) Дж ≈ 1.29 * 10^(-19) Дж.

Теперь нам нужно перевести значение кинетической энергии из джоулей в электронвольты. Для этого мы используем соотношение:

1 эВ = 1.6 * 10^(-19) Дж.

Теперь делим E_k на 1.6 * 10^(-19):

1. E_k ≈ (1.29 * 10^(-19) Дж) / (1.6 * 10^(-19) Дж/эВ) ≈ 0.80625 эВ.

Ответ: Кинетическая энергия выбитого электрона составляет примерно 0.81 эВ.