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
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 * v²Где:
Теперь подставим значения:
KE = (1/2) * 9,11 · 10⁻³¹ кг * (3 · 10³ м/с)²После расчетов мы получим:
KE = (1/2) * 9,11 · 10⁻³¹ * 9 · 10⁶ = 4,095 · 10⁻²⁴ ДжТеперь, чтобы найти частоту света, необходимо учесть, что энергия, которую получает электрон от света, равна сумме работы выхода и кинетической энергии:
E = KE + работа выходаПодставим значения:
E = 4,095 · 10⁻²⁴ Дж + 1 · 10⁻¹⁹ Дж = 1,00495 · 10⁻¹⁹ ДжТеперь используем формулу для энергии фотона:
E = h * fГде:
Теперь можем найти частоту:
f = E / hПодставляем значения:
f = (1,00495 · 10⁻¹⁹ Дж) / (6,63 · 10⁻³⁴ Дж·с)После расчетов получаем:
f ≈ 1,51 · 10¹⁴ ГцИтак, 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!