Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, которые могут вылетать с поверхности калиевого фотокатода при облучении светом длиной волны 0,42 мкм, если красная граница фотоэффекта для калия составляет 0,62 мкм? Ответ укажите в эВ.

Физика 9 класс Фотоэффект максимальная кинетическая энергия фотоэлектроны калиевый фотокатод облучение светом длина волны красная граница фотоэффекта энергия в эВ Новый

Чтобы найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетевших с поверхности калиевого фотокатода, нам нужно воспользоваться уравнением фотоэффекта. Оно выглядит следующим образом:

Кинетическая энергия (K.E.) = Энергия фотона (E) - Работа выхода (W)

Теперь давайте разберем, что такое энергия фотона и работа выхода:

• Энергия фотона (E) рассчитывается по формуле:
• E = h * f
• где h - постоянная Планка (примерно 4.14 * 10^-15 эВ·с),
• f - частота света, которую можно найти через длину волны (λ): f = c / λ,
• c - скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с).
• Длина волны в нашем случае составляет 0,42 мкм, что равно 0,42 * 10^-6 м.
• Таким образом, частота будет равна:
• f = c / λ = (3 * 10^8 м/с) / (0,42 * 10^-6 м).
• Теперь подставим значения и найдем частоту:

Теперь давайте рассчитаем частоту:

1. f = 3 * 10^8 / 0,42 * 10^-6 = 7,14 * 10^14 Гц.

Теперь можем найти энергию фотона:

1. E = h * f = (4.14 * 10^-15 эВ·с) * (7,14 * 10^14 Гц).
2. E ≈ 2.95 эВ.

Теперь определим работу выхода (W) для калия, которая равна энергии фотона при красной границе фотоэффекта:

• Длина волны красной границы составляет 0,62 мкм, что равно 0,62 * 10^-6 м.
• Теперь найдем частоту для этой длины волны:

1. f_red = c / λ_red = (3 * 10^8 м/с) / (0,62 * 10^-6 м) = 4,84 * 10^14 Гц.

Теперь найдем работу выхода:

1. W = h * f_red = (4.14 * 10^-15 эВ·с) * (4,84 * 10^14 Гц).
2. W ≈ 2.00 эВ.

Теперь мы можем найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

1. K.E. = E - W = 2.95 эВ - 2.00 эВ = 0.95 эВ.

Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет 0.95 эВ.