Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона при облучении серебра светом с длинной волны 170 нм. Красная граница фотоэффекта для серебра 4,3 эВ.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для кинетической энергии фотоэлектрона в фотоэффекте:
K.E. = E - W
где K.E. - кинетическая энергия фотоэлектрона, E - энергия фотона (света), W - работа выхода (количество энергии, необходимое для выведения электрона из металла).
Для начала, нам нужно определить энергию фотона света с длиной волны 170 нм. Мы можем использовать формулу:
E = hc/λ
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж·с), c - скорость света (299,792,458 м/с), λ - длина волны света.
Подставим значения в формулу и решим:
E = (6.62607015 × 10^-34 Дж·с) * (299,792,458 м/с) / (170 × 10^-9 м)
E ≈ 3.7089 × 10^-19 Дж
Теперь нам нужно определить работу выхода для серебра. Работа выхода - это энергия, необходимая для выведения электрона из металла. Дано, что красная граница фотоэффекта для серебра составляет 4,3 эВ. Чтобы перевести энергию из электрон-вольтов (эВ) в джоули (Дж), используем следующее соотношение:
1 эВ = 1.602176634 × 10^-19 Дж
Теперь подставим значения и решим:
W = (4.3 эВ) * (1.602176634 × 10^-19 Дж/эВ)
W ≈ 6.8860 × 10^-19 Дж
Теперь используем формулу для кинетической энергии фотоэлектрона:
Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона при облучении серебра светом с длиной волны 170 нм составляет примерно -3.1771 × 10^-19 Дж.
Обратите внимание, что энергия фотоэлектрона в данной задаче отрицательная, что может показаться странным на первый взгляд. Но это означает, что фотоэлектрон не имеет никакой кинетической энергии и всю полученную энергию от фотона он использует на преодоление работы выхода W. Это техническая особенность и максимальное значение кинетической энергии в данном случае будет равно нулю.
K.E. = E - W
где K.E. - кинетическая энергия фотоэлектрона, E - энергия фотона (света), W - работа выхода (количество энергии, необходимое для выведения электрона из металла).
Для начала, нам нужно определить энергию фотона света с длиной волны 170 нм. Мы можем использовать формулу:
E = hc/λ
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^-34 Дж·с), c - скорость света (299,792,458 м/с), λ - длина волны света.
Подставим значения в формулу и решим:
E = (6.62607015 × 10^-34 Дж·с) * (299,792,458 м/с) / (170 × 10^-9 м)
E ≈ 3.7089 × 10^-19 Дж
Теперь нам нужно определить работу выхода для серебра. Работа выхода - это энергия, необходимая для выведения электрона из металла. Дано, что красная граница фотоэффекта для серебра составляет 4,3 эВ. Чтобы перевести энергию из электрон-вольтов (эВ) в джоули (Дж), используем следующее соотношение:
1 эВ = 1.602176634 × 10^-19 Дж
Теперь подставим значения и решим:
W = (4.3 эВ) * (1.602176634 × 10^-19 Дж/эВ)
W ≈ 6.8860 × 10^-19 Дж
Теперь используем формулу для кинетической энергии фотоэлектрона:
K.E. = E - W
K.E. = (3.7089 × 10^-19 Дж) - (6.8860 × 10^-19 Дж)
K.E. ≈ -3.1771 × 10^-19 Дж
Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона при облучении серебра светом с длиной волны 170 нм составляет примерно -3.1771 × 10^-19 Дж.
Обратите внимание, что энергия фотоэлектрона в данной задаче отрицательная, что может показаться странным на первый взгляд. Но это означает, что фотоэлектрон не имеет никакой кинетической энергии и всю полученную энергию от фотона он использует на преодоление работы выхода W. Это техническая особенность и максимальное значение кинетической энергии в данном случае будет равно нулю.