Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны при облучении железа светом с длиной волны 200 нм? Красная граница  фотоэффекта для железа 288 нм.
от

1 Ответ

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.
от