Дано:
Длина волны света (λ) = 200 нм = 200 * 10^(-9) м
Красная граница фотоэффекта для железа (λ_0) = 288 нм = 288 * 10^(-9) м
Заряд электрона (e) ≈ 1.6 * 10^(-19) Кл
Найти:
Максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.
Решение:
Используем формулу для определения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов:
K_max = E - Φ
Где E - энергия фотона, а Φ - работа выхода.
1. Начнем с определения энергии фотона (E) с помощью формулы:
E = hc / λ
Где h - постоянная Планка (≈ 6.63 * 10^(-34) Дж∙с), c - скорость света (≈ 3 * 10^8 м/с), λ - длина волны.
E = (6.63 * 10^(-34) * 3 * 10^8) / 200 * 10^(-9)
E = 9.945 * 10^(-19) Дж/фотон
2. Теперь найдем работу выхода (Φ) с помощью красной границы фотоэффекта:
Φ = hc / λ_0
Φ = (6.63 * 10^(-34) * 3 * 10^8) / 288 * 10^(-9)
Φ = 6.874 * 10^(-19) Дж/фотон
3. Теперь вычислим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
K_max = E - Φ
K_max = 9.945 * 10^(-19) - 6.874 * 10^(-19)
K_max ≈ 3.071 * 10^(-19) Дж/фотон
4. Переведем полученное значение в электронвольты:
K_max ≈ 3.071 * 10^(-19) / 1.6 * 10^(-19)
K_max ≈ 1.919 эВ
Ответ:
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при облучении железа светом с длиной волны 200 нм составляет примерно 1,9 эВ.