Работа выхода электрона для вольфрамовой нити равна 4,5 эв какую минимальную скорость должны иметь электроны выйти за пределы металла​

Meryem98 Meryem98    1   14.10.2019 13:12    210

Ответы
IvanDremin1 IvanDremin1  18.01.2024 06:24
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу кинетической энергии электрона:

KE = ½mv²

Где KE - кинетическая энергия, m - масса электрона и v - его скорость.

Мы знаем, что работа выхода электрона равна 4,5 эВ (электрон-вольт). Вспомним, что 1 эВ равен 1,6 * 10⁻¹⁹ Дж.

Таким образом, работа выхода электрона будет:

W = 4,5 эВ * 1,6 * 10⁻¹⁹ Дж/эВ

W = 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж

Также, мы знаем, что работа выхода электрона равна его кинетической энергии. Следовательно, мы можем записать следующее уравнение:

KE = 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж

Далее, мы знаем, что энергия связи электрона в металле равна работе выхода электрона. То есть, для выхода электрона за пределы металла, его кинетическая энергия должна быть больше энергии связи.

Таким образом, мы можем записать следующее неравенство:

KE ≥ работа выхода

Если подставить ранее найденную работу выхода в это неравенство, получим:

½mv² ≥ 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж

Теперь нам нужно найти минимальную скорость электрона, чтобы эта неравенство выполнялось. Для этого, мы должны найти массу электрона.

Масса электрона равна 9,1 * 10⁻³¹ кг.

Теперь мы можем решить неравенство, подставив известные значения:

½ * 9,1 * 10⁻³¹ кг * v² ≥ 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж

Умножим обе стороны уравнения на 2, чтобы убрать деление на ½:

9,1 * 10⁻³¹ кг * v² ≥ 2 * 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж

Далее, разделим обе стороны уравнения на массу электрона:

v² ≥ (2 * 7,2 * 10⁻¹⁹ Дж) / (9,1 * 10⁻³¹ кг)

v² ≥ 1,57 * 10¹² м²/с²

Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения:

v ≥ √(1,57 * 10¹² м²/с²)

v ≥ 1,25 * 10⁶ м/с

Таким образом, минимальная скорость, с которой электроны должны выйти за пределы металла, равняется 1,25 * 10⁶ м/с.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика