На поверхность серебра падает свет с длиной волны 155 нм. Работа выхода электрона из серебра 4, эВ. Скорость света 3*10^8 м/с, постоянная Планка h=6.62*10^-34 Дж*с , 1 эВ= 1,6∙10^-19 Дж
a) Найти частоту, соответствующую красной границе фотоэффекта
b) определи частоту падающего света и сравни с частотой красной границы. По результатам сравнения докажи, что фотоэффект произойдет .
c) Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов;
d) Скорость фотоэлектронов, масса электрона 9,1*10^-31кг.
Объяснение:
Дано:
λ = 155 нм = 155·10⁻⁹ м
Авых = 4 эВ = 4·1,6·10⁻¹⁹ = 6,4·10⁻¹⁹ Дж
c = 3·10⁸ м/с
h = 6,62·10⁻³⁴ Дж·с
а)
Частота
νкр = Авых / h = 6,4·10⁻¹⁹ / 6,62·10⁻³⁴ ≈ 9,7·10¹⁴ Гц
b)
Частота падающего света:
ν = с/λ = 3·10⁸/ 155·10⁻⁹ ≈ 19·10¹⁴ Гц
ν>νкр
Фотоэффект произойдет
с)
Энергия фотона:
ε = h·ν = 6,62·10⁻³⁴·19·10¹⁴ ≈ 12,6·10⁻¹⁹ Дж
Кинетическая энергия:
W = ε - Авых = (12,6-6,4)·10⁻¹⁹ = 6,2·10⁻¹⁹ Дж
d)
Из формулы
W = m·v² /2
находим:
v = √ (2·W/m)
v = √ (2·W/m) = √ (2·6,2·10⁻¹⁹/9,1·10⁻³¹) ≈ 1,2 · 10⁶ м/с