Дано:
Частота излучения f = 6.2 * 10^15 Гц,
Максимальная скорость фотоэлектронов v = 2.6 * 10^6 м/с,
Частота излучения для расчета задерживающего напряжения f' = 2.5 * 10^15 Гц.
а) Найти, чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна разности энергии падающего излучения и работы выхода.
б) Найти красную границу фотоэффекта для этого металла:
Красная граница фотоэффекта соответствует минимальной частоте излучения, при которой возникает фотоэффект.
в) Найти задерживающее напряжение при облучении этого металла излучением с частотой 2,5 * 10^15 Гц:
Задерживающее напряжение можно найти используя формулу для работы выхода и элементарного заряда.
Теперь перейдем к расчетам.
а) Решение с расчетом:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов:
E_kin = (1/2) * m * v^2, где m - масса фотоэлектрона.
Сначала найдем энергию фотона: E = hf, где h - постоянная Планка.
Затем найдем работу выхода: φ = E - E_kin.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов E_kin = E - φ.
б) Решение с расчетом:
Красная граница фотоэффекта для этого металла:
Энергия фотона должна быть равна работе выхода: E = φ = hf'.
в) Решение с расчетом:
Задерживающее напряжение при облучении этого металла излучением с частотой 2,5 * 10^15 Гц:
Задерживающее напряжение U = φ / e, где e - элементарный заряд.
Теперь проведем расчеты.
а) Ответ:
Найдем энергию фотона: E = 6.626 * 10^-34 * 6.2 * 10^15 = 4.11 * 10^-18 Дж.
Работа выхода: φ = E - (1/2) * m * v^2 = 4.11 * 10^-18 - (1/2) * 9.11 * 10^-31 * (2.6 * 10^6)^2 ≈ 3.01 * 10^-19 Дж.
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов: E_kin = E - φ ≈ 4.11 * 10^-18 - 3.01 * 10^-19 ≈ 3.81 * 10^-18 Дж.
б) Ответ:
Красная граница фотоэффекта для этого металла: E = φ = 6.626 * 10^-34 * 2.5 * 10^15 ≈ 1.66 * 10^-18 Дж.
в) Ответ:
Задерживающее напряжение при облучении этого металла излучением с частотой 2,5 * 10^15 Гц: U = φ / e = (4.11 * 10^-18 - 1.66 * 10^-18) / 1.602 * 10^-19 ≈ 1.6 В.