Дано:
Энергия фотонов ε = 4.9 эВ
Работа выхода электрона из металла A = 4.5 эВ
Найти:
Максимальный импульс pmax, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.
Решение:
Импульс электрона, вылетающего из металла, можно найти, уравнивая кинетическую энергию электрона с работой выхода:
K.E. = ε - A = p^2 / (2m)
где ε - энергия фотона, A - работа выхода, p - импульс электрона, m - масса электрона.
Импульс электрона можно выразить как:
p = sqrt(2m(ε - A))
Постоянная Планка h = 6.63 x 10^-34 Дж·с
Энергия в 1 эВ = 1.6 x 10^-19 Дж
Переведем данные в СИ:
ε = 4.9 * 1.6 x 10^-19 = 7.84 x 10^-19 Дж
A = 4.5 * 1.6 x 10^-19 = 7.2 x 10^-19 Дж
Теперь найдем максимальный импульс pmax:
pmax = sqrt(2 * 9.11 x 10^-31 * (7.84 x 10^-19 - 7.2 x 10^-19))
pmax = sqrt(2 * 9.11 x 10^-31 * 0.64 x 10^-19)
pmax = sqrt(1.45 x 10^-30)
pmax ≈ 1.2 x 10^-15 кг·м/с
Ответ:
Максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона, составляет примерно 1.2 x 10^-15 кг·м/с.