Дано:
Красная граница фотоэффекта для натриевого фотокатода (λ_кр) = 540 нм
Длина волны света (λ) = 450 нм
Найти:
Максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.
Решение с расчетом:
Используем формулу для нахождения кинетической энергии фотоэлектронов:
K_max = h * c / λ - φ,
где
K_max - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона,
h - постоянная Планка (6.626 x 10^-34 Дж*с),
c - скорость света (3 x 10^8 м/с),
λ - длина волны света,
φ - работа выхода (для натрия φ = 2.28 эВ).
Переведем длины волн из нм в метры:
λ_кр = 540 нм = 540 x 10^-9 м,
λ = 450 нм = 450 x 10^-9 м.
Теперь рассчитаем максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
K_max = (6.626 x 10^-34 Дж*с * 3 x 10^8 м/с) / (450 x 10^-9 м) - 2.28 эВ,
K_max = (1.9878 x 10^-25 Дж*м) / (450 x 10^-9 м) - 2.28 эВ,
K_max ≈ 4.418 Дж - 2.28 эВ,
K_max ≈ 4.418 Дж - 2.28 x 1.6 x 10^-19 Дж,
K_max ≈ 4.418 Дж - 3.648 x 10^-19 Дж,
K_max ≈ 4.418 Дж - 0.0000000000000000003648 Дж,
K_max ≈ 4.4179 Дж.
Ответ:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет около 4.42 Дж.