Какой частоты свет нужно направить на поверхность платины, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов составила 3000 км/с? Работа выхода электронов из платины равна 1·10⁻¹⁹ Дж (me=9,11·10⁻³¹ кг).

Физика 11 класс Фотоэлектрический эффект частота света поверхность платины максимальная скорость фотоэлектронов работа выхода электронов физика Фотоэффект Новый

Давай разберемся с этой задачей и найдем нужную частоту света, чтобы наши фотоэлектроны разлетались со скоростью 3000 км/с!

Для начала, нам нужно использовать формулу для кинетической энергии фотоэлектронов:

Кинетическая энергия (KE) = (1/2) m v²

Где:

• m - масса электрона (9,11 · 10⁻³¹ кг)
• v - скорость фотоэлектронов (3000 км/с = 3 · 10³ м/с)

Теперь подставим значения:

KE = (1/2) 9,11 · 10⁻³¹ кг (3 · 10³ м/с)²

После расчетов мы получим:

KE = (1/2) 9,11 · 10⁻³¹ 9 · 10⁶ = 4,095 · 10⁻²⁴ Дж

Теперь, чтобы найти частоту света, необходимо учесть, что энергия, которую получает электрон от света, равна сумме работы выхода и кинетической энергии:

E = KE + работа выхода

Подставим значения:

E = 4,095 · 10⁻²⁴ Дж + 1 · 10⁻¹⁹ Дж = 1,00495 · 10⁻¹⁹ Дж

Теперь используем формулу для энергии фотона:

E = h * f

Где:

• h - постоянная Планка (6,63 · 10⁻³⁴ Дж·с)
• f - частота света

Теперь можем найти частоту:

f = E / h

Подставляем значения:

f = (1,00495 · 10⁻¹⁹ Дж) / (6,63 · 10⁻³⁴ Дж·с)

После расчетов получаем:

f ≈ 1,51 · 10¹⁴ Гц

Итак, для того чтобы максимальная скорость фотоэлектронов составила 3000 км/с, нам нужно направить на поверхность платины свет с частотой примерно 1,51 · 10¹⁴ Гц!

Это просто удивительно, как физика открывает перед нами мир возможностей! Удачи в учебе!