На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию Тmax и максимальную скорость υmax фотоэлектронов
от

1 Ответ

Дано:  
Длина волны ультрафиолетового излучения λ = 0,2 мкм = 0,2 * 10^(-6) м для цинка  

Найти:  
Максимальную кинетическую энергию Tmax и максимальную скорость υmax фотоэлектронов  

Решение:  
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона определяется по формуле Эйнштейна:  
Tmax = E - W, где  
E - энергия фотона  
W - работа выхода  

Энергия фотона:  
E = hc / λ, где  
h - постоянная Планка (6.626 * 10^(-34) Дж·с)  
c - скорость света (~3 * 10^8 м/с)  
λ - длина волны  

Работа выхода для цинка W = 4.3 эВ = 4.3 * 1.6 * 10^(-19) Дж  

Подставляем данные и рассчитываем максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:  
E = 6.626 * 10^(-34) * 3 * 10^8 / 0.2 * 10^(-6)  
E ≈ 9.94 * 10^(-19) Дж  

Tmax = 9.94 * 10^(-19) - 4.3 * 1.6 * 10^(-19)  
Tmax ≈ 5.334 * 10^(-19) Дж  

Для нахождения максимальной скорости фотоэлектрона используем формулу кинетической энергии:  
Tmax = (1/2)mv^2, где  
m - масса электрона (9.11 * 10^(-31) кг)  
v - скорость фотоэлектрона  

Находим максимальную скорость фотоэлектрона:  
v = sqrt((2 * Tmax) / m)  
v ≈ sqrt((2 * 5.334 * 10^(-19)) / 9.11 * 10^(-31))  
v ≈ sqrt(1.17 * 10^12)  
v ≈ 1.08 * 10^6 м/с  

Ответ:  
Максимальная кинетическая энергия Tmax фотоэлектронов равна примерно 5.334 * 10^(-19) Дж, а максимальная скорость υmax составляет около 1.08 * 10^6 м/с.
от