Дано:
Длина волны для фотоэффекта λ = 0,5 мкм = 5*10^(-7) м
Масса электрона m = 9,1*10^(-31) кг
а) Максимальная кинетическая энергия электронов зависит от частоты света, которая определяется по формуле:
f = c / λ,
где c - скорость света в вакууме (3*10^8 м/c)
Используя формулу Планка E = hf, где h - постоянная Планка, f - частота света, можем выразить максимальную кинетическую энергию через частоту света:
Ek = h*f - W,
где W - работа выхода электронов из вещества.
б) Работа выхода электронов из вещества определяется формулой:
W = hf0,
где f0 - частота света, соответствующая длине волны λ0.
Используя формулу из пункта а), найдем максимальную кинетическую энергию электронов:
Ek = h*f - W = h*f - hf0 = h*(f - f0).
iii. Для длины волны λ = 0,36 мкм = 3,6*10^(-7) м, найдем частоту света:
f = c / λ = (3*10^8) / (3,6*10^(-7)) = 8,33*10^14 Гц.
Теперь подставим данные в формулу для максимальной кинетической энергии:
Ek = h * (8,33*10^14 - 5*10^14) = 3,33 * 10^(-19) Дж.
Ответ:
1. Работа выхода электронов из вольфрама: W = hλ0 = 6,63*10^(-34) * 5*10^(-7) = 3,315*10^(-40) Дж.
ii. Энергия падающего на вольфрам света: E = h * f = 6,63*10^(-34) * 8,33*10^14 = 5,525*10^(-19) Дж.
iii. Максимальная энергия электронов, вырываемых из вольфрама: Ek = 3,33 * 10^(-19) Дж.