Дано:
Максимальная скорость фотоэлектронов (v) = 2 x 10^6 м/с
Красная граница частоты излучения (f0) = 3 x 10^14 Гц
Частота излучения для задерживающего напряжения (f) = 9 x 10^14 Гц
а) Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов связана с максимальной скоростью:
Экспериментально установлено, что E_kin = (1/2) * m * v^2, где E_kin - кинетическая энергия, m - масса фотоэлектрона, v - скорость фотоэлектрона
Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в данном опыте не может быть найдена без знания массы фотоэлектрона.
б) Найти частоту излучения:
Частота излучения равна красной границе:
f = f0 = 3 x 10^14 Гц
Ответ: Частота излучения равна 3 x 10^14 Гц.
в) Найти задерживающее напряжение при облучении этого металла излучением с частотой 9 x 10^14 Гц:
Энергия фотона с частотой f = hf, где h - постоянная Планка
E = 6.63 x 10^-34 * 9 x 10^14 ≈ 5.967 x 10^-19 Дж
Задерживающее напряжение связано с кинетической энергией фотоэлектронов:
eV = E
V = E / e = 5.967 x 10^-19 / 1.6 x 10^-19 ≈ 3.73 В
Ответ: Задерживающее напряжение при облучении металла излучением с частотой 9 x 10^14 Гц равно примерно 3.73 В.