Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если металл с работой выхода 4 эВ освещается ультрафиолетовым излучением с частотой 1,2*10^15 Гц? Учти, что масса электрона составляет 9,1*10^(-31) кг, а 1 эВ равно 1,6 * 10^(-19) Дж.

Физика 11 класс Фотоэлектрический эффект максимальная скорость фотоэлектронов работа выхода 4 эВ Ультрафиолетовое излучение частота 1,2*10^15 Гц масса электрона 9,1*10^(-31) кг 1 эВ в Дж физика 11 класс Новый

Для нахождения максимальной скорости фотоэлектронов, нам необходимо использовать закон сохранения энергии, который в данном случае гласит, что энергия, полученная электронами от фотонов, равна сумме работы выхода и кинетической энергии фотоэлектронов.

Сначала найдем энергию фотона, используя формулу:

E = h * f

где:

• E - энергия фотона,
• h - постоянная Планка (приблизительно 6,63 * 10^(-34) Дж·с),
• f - частота излучения (в нашем случае 1,2 * 10^15 Гц).

Теперь подставим значения:

E = 6,63 * 10^(-34) Дж·с * 1,2 * 10^15 Гц

Вычисляем:

E ≈ 7,956 * 10^(-19) Дж

Теперь переведем работу выхода из электронвольт в джоули:

W = 4 эВ * 1,6 * 10^(-19) Дж/эВ = 6,4 * 10^(-19) Дж

Теперь мы можем найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

K.E. = E - W

Подставляем значения:

K.E. = 7,956 * 10^(-19) Дж - 6,4 * 10^(-19) Дж

K.E. ≈ 1,556 * 10^(-19) Дж

Теперь мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

K.E. = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса электрона (9,1 * 10^(-31) кг),
• v - максимальная скорость фотоэлектронов.

Перепишем формулу для нахождения скорости:

v = sqrt((2 * K.E.) / m)

Подставляем значения:

v = sqrt((2 * 1,556 * 10^(-19) Дж) / (9,1 * 10^(-31) кг))

Вычисляем:

v ≈ sqrt((3,112 * 10^(-19) Дж) / (9,1 * 10^(-31) кг))

v ≈ sqrt(3,42 * 10^{11})

v ≈ 5,85 * 10^5 м/с

Таким образом, максимальная скорость фотоэлектронов составляет примерно 5,85 * 10^5 м/с.