Дано:
Красная граница фотоэффекта для цезия (λ0) = 650 нм = 650 * 10^-9 м,
Длина волны излучения (λ) = 600 нм = 600 * 10^-9 м.
Найти:
a) Энергию фотона света, падающего на катод.
b) Работу выхода электронов из металла.
c) Максимальную кинетическую энергию вырываемых из катода фотоэлектронов.
Решение:
a) Энергия фотона света может быть найдена по формуле:
E = hc / λ,
где h - постоянная Планка (6.626 * 10^-34 Дж*с), c - скорость света (3 * 10^8 м/с), λ - длина волны.
Подставим значения и найдем энергию фотона:
E = 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 600 * 10^-9,
E ≈ 3.31 * 10^-19 Дж.
b) Работа выхода электронов из металла равна энергии фотона минус красной границы фотоэффекта:
Φ = E - hc / λ0,
Φ ≈ 3.31 * 10^-19 - 6.626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / 650 * 10^-9,
Φ ≈ 2.72 * 10^-19 Дж.
c) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов:
Kmax = E - Φ,
Kmax ≈ 3.31 * 10^-19 - 2.72 * 10^-19,
Kmax ≈ 0.59 * 10^-19 Дж.
Ответ:
a) Энергия фотона света ≈ 3.31 * 10^-19 Дж,
b) Работа выхода электронов из металла ≈ 2.72 * 10^-19 Дж,
c) Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов ≈ 0.59 * 10^-19 Дж.