На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, выбивающее из нее электроны, кинетическая энергия которых принимает значения от 0 до 5 эВ. Работа выхода электронов из металла равна 3 эВ. Чему равна энергия фотонов, падающих на пластинку?
В данной задаче нам нужно найти энергию фотонов, падающих на металлическую пластинку. Для этого воспользуемся формулой энергии фотона:
E = hf,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота излучения.
Однако, у нас дана кинетическая энергия электронов, а не частота излучения. Чтобы найти частоту, воспользуемся формулой для кинетической энергии электрона:
E_k = E_f - W,
где E_k - кинетическая энергия электрона, E_f - полная энергия электрона, W - работа выхода электронов из металла.
Так как нам даны значения кинетической энергии электронов в диапазоне от 0 до 5 эВ, и работа выхода составляет 3 эВ, то полная энергия электрона будет варьироваться от 3 до 8 эВ.
Теперь, чтобы найти энергию фотонов, нам нужно выбрать минимальное значение полной энергии электрона и использовать его в формуле энергии фотона:
E = hf.
Сначала найдем минимальное значение полной энергии электрона:
E_f = 3 эВ.
Теперь, используем формулу для нахождения энергии фотона:
E = hf.
Так как максимальная кинетическая энергия электронов составляет 5 эВ, то максимальная энергия фотонов будет равна сумме максимальной кинетической энергии и работе выхода:
E_f = E_k + W,
E_f = 5 эВ + 3 эВ = 8 эВ.
Теперь, найдем частоту излучения, используя найденные значения полной энергии электрона:
E = hf,
8 эВ = h * f.
Для расчетов используем значение постоянной Планка:
h = 4.1357 * 10^-15 эВ * с.
Теперь, найдем частоту излучения:
8 эВ = (4.1357 * 10^-15 эВ * с) * f.
f = 8 эВ / (4.1357 * 10^-15 эВ * с) ≈ 1.933 * 10^15 Гц.
Таким образом, энергия фотонов, падающих на металлическую пластинку, будет равна 1.933 * 10^15 Гц.