Некоторый металл освещается светом с длиной волны 0,25 мкм. пренебрегая импульсом фотона, найдите максимальный импульс, передаваемый при вылете каждого электрона поверхности металла, если красная граница фотоэффекта для этого металла равна 0,28 мкм.

Для решения этой задачи, давайте разберемся с понятием фотоэффекта и его основными характеристиками.

Фотоэффект - это явление, при котором фотоны (частицы света) попадают на поверхность металла и выбивают из него электроны. Фотоэффект можно описать следующей формулой:

E = hf - W

где E - кинетическая энергия выбитого электрона, h - постоянная Планка, f - частота фотонов, W - работа выхода или работа вылета, которую нужно совершить, чтобы выбить электрон из металла.

Теперь, чтобы решить задачу, нам необходимо найти работу вылета W и максимальный импульс, передаваемый каждым электроном.

Для начала, используя формулу

λ = c/f,

где λ - длина волны света, c - скорость света в вакууме, найдем частоту фотонов:

f = c/λ = 3.0 * 10^8 м/с / (0.25 * 10^-6 м) = 1.2 * 10^15 Гц.

Теперь, находим энергию фотона, используя формулу:

E = hf = (6.63 * 10^-34 Дж*с) * (1.2 * 10^15 Гц) = 7.956 * 10^-19 Дж.

Следующим шагом необходимо найти работу вылета (работу выхода) W. Мы знаем, что красная граница фотоэффекта для этого металла равна 0.28 мкм. Чтобы найти работу вылета, мы можем использовать формулу:

W = hf₀,

где f₀ - частота для красной границы фотоэффекта.

Мы уже посчитали частоту фотонов f, поэтому теперь нам нужно найти f₀. Используя формулу

f₀ = c/λ₀,

где λ₀ - длина волны для красной границы фотоэффекта, мы можем найти частоту f₀:

f₀ = (3.0 * 10^8 м/с) / (0.28 * 10^-6 м) = 1.071 * 10^15 Гц.

Теперь, используя полученное значение f₀, мы можем найти работу вылета W:

W = (6.63 * 10^-34 Дж*с) * (1.071 * 10^15 Гц) = 7.09 * 10^-19 Дж.

Таким образом, мы нашли работу выхода W, которая равна 7.09 * 10^-19 Дж.

И, наконец, чтобы найти максимальный импульс, передаваемый каждым электроном, мы можем использовать следующую формулу:

p = sqrt(2mE),

где p - импульс, m - масса электрона, E - энергия фотона.

Масса электрона m = 9.11 * 10^-31 кг, постоянная Планка h = 6.63 * 10^-34 Дж*с.

Теперь вычислим p:

p = sqrt(2 * (9.11 * 10^-31 кг) * (7.956 * 10^-19 Дж)) = 1.265 * 10^-23 кг*м/с.

Таким образом, максимальный импульс, передаваемый каждым электроном, равен 1.265 * 10^-23 кг*м/с.

Надеюсь, ответ понятен и полностью объясняет каждый шаг решения задачи. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!