Какова кинетическая энергия фотоэлектрона, который вылетает из натрия под воздействием света с длиной волны 200 нм, если работа выхода электрона из натрия равна 2,27 эВ?

Физика 11 класс Фотоэффект кинетическая энергия фотоэлектрон натрий длина волны работа выхода свет 200 нм 2,27 эВ физика 11 класс Новый

Чтобы найти кинетическую энергию фотоэлектрона, вылетевшего из натрия под воздействием света, нам нужно использовать закон сохранения энергии для фотоэффекта. Кинетическая энергия фотоэлектрона определяется по формуле:

Кинетическая энергия (КЭ) = Энергия фотона (Е) - Работа выхода (A)

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Найдем энергию фотона. Энергия фотона может быть вычислена по формуле:
• Е = h * ν
• где h - постоянная Планка, равная приблизительно 6,626 × 10^-34 Дж·с, а ν - частота света.
2. Сначала найдем частоту света. Частота ν связана с длиной волны λ (в метрах) следующим образом:
• ν = c / λ
• где c - скорость света, равная приблизительно 3 × 10^8 м/с, а λ - длина волны в метрах.
3. Переведем длину волны из нанометров в метры. Длина волны 200 нм равна:
• λ = 200 нм = 200 × 10^-9 м = 2 × 10^-7 м.
4. Теперь найдем частоту ν:
• ν = c / λ = (3 × 10^8 м/с) / (2 × 10^-7 м) = 1,5 × 10^15 Гц.
5. Теперь можем найти энергию фотона Е:
• Е = h * ν = (6,626 × 10^-34 Дж·с) * (1,5 × 10^15 Гц) ≈ 9,939 × 10^-19 Дж.
• Чтобы перевести эту энергию в электронвольты, используем соотношение: 1 эВ = 1,6 × 10^-19 Дж.
• Е ≈ 9,939 × 10^-19 Дж / (1,6 × 10^-19 Дж/эВ) ≈ 6,211 эВ.
6. Теперь можем найти кинетическую энергию фотоэлектрона:
• КЭ = Е - A = 6,211 эВ - 2,27 эВ ≈ 3,941 эВ.

Таким образом, кинетическая энергия фотоэлектрона, вылетевшего из натрия под воздействием света с длиной волны 200 нм, составляет примерно 3,94 эВ.