Дано:
Работа выхода металла (фотоэффект): Φ = 3.8 × 10^(-19) Дж
Частота света: f = 2 × 10^15 Гц
Найти:
А) Красную границу фотоэффекта (максимальную длину волны)
Б) Максимальную кинетическую энергию вырываемых электронов.
Решение:
А) Для определения красной границы фотоэффекта используем формулу Эйнштейна:
Φ = hf - W_max
где:
Φ - работа выхода,
h - постоянная Планка (h = 6.626 × 10^(-34) Дж·с),
f - частота света,
W_max - максимальная кинетическая энергия электронов.
Переформулируем формулу для нахождения частоты света:
f = (Φ + W_max) / h
Подставим известные значения и решим относительно частоты:
2 × 10^15 = (3.8 × 10^(-19) + W_max) / 6.626 × 10^(-34)
W_max = 2 × 10^15 × 6.626 × 10^(-34) - 3.8 × 10^(-19)
W_max ≈ 1.3252 × 10^(-18) - 3.8 × 10^(-19)
W_max ≈ 9.452 × 10^(-19) Дж
Б) Максимальная кинетическая энергия вырываемых электронов равна разности энергии фотона и работы выхода:
W_max = hf - Φ
Подставим известные значения и рассчитаем максимальную кинетическую энергию:
W_max = (6.626 × 10^(-34) × 2 × 10^15) - 3.8 × 10^(-19)
W_max ≈ 1.3252 × 10^(-18) - 3.8 × 10^(-19)
W_max ≈ 9.452 × 10^(-19) Дж
Ответ:
А) Красная граница фотоэффекта (максимальная длина волны) составляет 9.452 × 10^(-19) Дж.
Б) Максимальная кинетическая энергия вырываемых электронов равна примерно 9.452 × 10^(-19) Дж.