Похожие вопросы
2025-09-24 15:15:28
Какова скорость электронов, выбитых из калия при облучении светом с длиной волны 300 нм, если наибольшая длина волны света для наблюдения фотоэффекта на калии составляет 450 нм? Пожалуйста, предоставьте полное решение с данными, синтезом, анализом, решением и всеми необходимыми формулами и объяснениями.
Физика 11 класс Фотоэффект скорость электронов калий Фотоэффект длина волны 300 нм 450 нм полное решение физика 11 класс формулы объяснения
2025-09-24 15:15:53
Для решения задачи о скорости электронов, выбитых из калия при облучении светом, нам нужно использовать закон сохранения энергии для фотоэффекта. Давайте разберем все шаги по порядку.
Данные:- Длина волны света (λ) = 300 нм = 300 * 10^(-9) м
- Наибольшая длина волны для наблюдения фотоэффекта (λ0) = 450 нм = 450 * 10^(-9) м
Пороговая энергия (E0) для выбивания электронов из вещества определяется с помощью формулы:
E0 = h * c / λ0
где:
- h = 6.626 * 10^(-34) Дж·с (постоянная Планка)
- c = 3.00 * 10^8 м/с (скорость света)
E0 = (6.626 * 10^(-34) Дж·с * 3.00 * 10^8 м/с) / (450 * 10^(-9) м)
E0 ≈ 4.42 * 10^(-19) Дж
Шаг 2: Определение энергии света с длиной волны 300 нмТеперь мы найдем энергию (E) света с длиной волны 300 нм:
E = h * c / λ
Подставим значения:E = (6.626 * 10^(-34) Дж·с * 3.00 * 10^8 м/с) / (300 * 10^(-9) м)
E ≈ 6.63 * 10^(-19) Дж
Шаг 3: Определение кинетической энергии выбитых электроновКинетическая энергия (K.E.) выбитых электронов определяется как разность между энергией света и пороговой энергией:
K.E. = E - E0
Подставим значения:K.E. = 6.63 * 10^(-19) Дж - 4.42 * 10^(-19) Дж
K.E. ≈ 2.21 * 10^(-19) Дж
Шаг 4: Определение скорости электроновКинетическая энергия также выражается через массу (m) и скорость (v) электрона:
K.E. = (1/2) * m * v^2
где m = 9.11 * 10^(-31) кг (масса электрона).
Решим это уравнение для v:(1/2) * m * v^2 = K.E.
v^2 = (2 * K.E.) / m
v = sqrt((2 * K.E.) / m)
Подставим значения:v = sqrt((2 * 2.21 * 10^(-19) Дж) / (9.11 * 10^(-31) кг))
v ≈ sqrt(4.84 * 10^11) ≈ 2.20 * 10^5 м/с
Ответ:Скорость электронов, выбитых из калия при облучении светом с длиной волны 300 нм, составляет примерно 2.20 * 10^5 м/с.