Дано:
Энергия фотонов (E) = 15 эВ = 15 * 1.6 * 10^(-19) Дж/фотон
Кинетическая энергия фотоэлектронов (K) = 2 * Работа выхода (Φ)
Найти:
Скорость фотоэлектронов.
Решение:
1. Работа выхода электронов (Φ) равна разности между энергией фотона и кинетической энергией фотоэлектронов:
Φ = E - K/2
= 15 * 1.6 * 10^(-19) - (2 * Φ)/2
= 24 * 10^(-19) - Φ
Φ + Φ = 24 * 10^(-19)
2Φ = 24 * 10^(-19)
Φ = 12 * 10^(-19) Дж/фотон
2. Кинетическая энергия фотоэлектрона (K) равна работе выхода (Φ), деленной на 2:
K = Φ/2
= (12 * 10^(-19)) / 2
= 6 * 10^(-19) Дж/фотон
3. Для нахождения скорости фотоэлектрона (v), используем формулу кинетической энергии:
K = (1/2) * m * v^2
6 * 10^(-19) = (1/2) * m * v^2
Где m - масса фотоэлектрона.
Масса фотоэлектрона (m) ≈ 9.11 * 10^(-31) кг
Теперь решим уравнение для скорости (v):
v^2 = (2 * 6 * 10^(-19)) / (9.11 * 10^(-31))
v^2 = 1.32 * 10^12
v ≈ √(1.32 * 10^12)
v ≈ 1.15 * 10^6 м/с
v ≈ 1150 км/с
Ответ:
Скорость фотоэлектронов примерно 1150 км/с.