Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова частота света, если максимальная скорость

Ответы на вопрос

Отвечает Поляков Михаил.

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно воспользоваться уравнением фотоэффекта, которое выражается следующим образом:

E_{\text{ф}} = A + K_{\text{max}}

Здесь:

$E_{\text{ф}}$ — энергия падающего фотона;
$A$ — работа выхода электронов;
$K_{\text{max}}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Энергия фотона выражается через частоту света $\nu$ :

E_{\text{ф}} = h \nu

Кинетическая энергия $K_{\text{max}}$ фотоэлектронов выражается как:

K_{\text{max}} = \frac{mv^2}{2}

где:

$m$ — масса электрона ( $9{,}1 \times 10^{-31} \, \text{кг}$ ),
$v$ — скорость фотоэлектронов ( $0{,}72 \, \text{Мм/с} = 7{,}2 \times 10^5 \, \text{м/с}$ ).

Подставим известные значения для $K_{\text{max}}$ :

K_{\text{max}} = \frac{(9{,}1 \times 10^{-31}) \cdot (7{,}2 \times 10^5)^2}{2}

Выполним расчёт:

K_{\text{max}} = \frac{9{,}1 \times 10^{-31} \cdot 5{,}184 \times 10^{11}}{2}

K_{\text{max}} = 2{,}356 \times 10^{-19} \, \text{Дж}

Работа выхода $A$ выражается в электрон-вольтах, поэтому сначала переведём её в джоули. Используем соотношение: $1 \, \text{эВ} = 1{,}602 \times 10^{-19} \, \text{Дж}$ .

A = 4{,}08 \, \text{эВ} \cdot 1{,}602 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ}

A = 6{,}538 \times 10^{-19} \, \text{Дж}

Теперь найдём энергию фотона:

E_{\text{ф}} = A + K_{\text{max}}

E_{\text{ф}} = 6{,}538 \times 10^{-19} + 2{,}356 \times 10^{-19}

E_{\text{ф}} = 8{,}894 \times 10^{-19} \, \text{Дж}

Для нахождения частоты света используем уравнение $E_{\text{ф}} = h \nu$ , где $h$ — постоянная Планка ( $6{,}626 \times 10^{-34} \, \text{Дж·с}$ ):

\nu = \frac{E_{\text{ф}}}{h}

\nu = \frac{8{,}894 \times 10^{-19}}{6{,}626 \times 10^{-34}}

\nu = 1{,}342 \times 10^{15} \, \text{Гц}

Ответ: частота света составляет примерно $1{,}34 \, \text{ПГц}$ ( $1{,}34 \times 10^{15} \, \text{Гц}$ ).

Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова частота света, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 0,72 Мм/с?

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика