Дано:
Энергия γ-кванта ε = 1,53 МэВ = 1,53 * 10^6 * 1.6 * 10^(-19) Дж
Найти:
Максимальную скорость фотоэлектрона υmax
Решение:
Для нахождения максимальной скорости фотоэлектрона воспользуемся законом сохранения энергии:
Энергия фотона = Работа выхода + Кинетическая энергия фотоэлектрона
ε = W + (1/2)mv^2
Здесь
ε - энергия фотона
W - работа выхода
m - масса электрона (9.11 * 10^(-31) кг)
v - скорость фотоэлектрона
Работа выхода для металла можно принять равной нулю, так как дана только энергия γ-кванта.
Подставляем данные и решаем уравнение относительно максимальной скорости фотоэлектрона:
1.53 * 10^6 * 1.6 * 10^(-19) = 0 + (1/2) * 9.11 * 10^(-31) * v^2
v = sqrt((2 * 1.53 * 10^6 * 1.6 * 10^(-19)) / 9.11 * 10^(-31))
v ≈ sqrt(4.94 * 10^12)
v ≈ 2.22 * 10^6 м/с
Ответ:
Максимальная скорость фотоэлектрона, вырванного с поверхности металла γ-квантом с энергией 1,53 МэВ, составляет примерно 2.22 * 10^6 м/с.