Дано: граница фотоэффекта λ = 2.75 × 10^(-7) м, длина волны света λ₀ = 1.8 × 10^(-7) м
Найти: функцию работы металла φ и максимальную скорость электронов v_max
Решение:
Согласно формуле для фотоэффекта, энергия фотона E связана с функцией работы металла φ и кинетической энергией электрона K следующим образом:
E = φ + K
Для выхода электрона из металла требуется, чтобы энергия фотона E была не меньше функции работы металла φ. Таким образом:
E ≥ φ
Для красной границы фотоэффекта, энергия фотона равна функции работы металла:
E = φ
Подставляя данное значение длины волны света λ₀ в формулу для энергии фотона E = hc/λ₀, где h - постоянная Планка, c - скорость света, получаем:
φ = hc/λ₀
Теперь можем вычислить значение φ:
φ = (6.626 × 10^(-34) Дж·с × 3.0 × 10^8 м/с) / (1.8 × 10^(-7) м)
Выполняя вычисления, получаем:
φ ≈ 1.102 × 10^(-19) Дж
Таким образом, работа выхода электрона из этого металла составляет примерно 1.102 × 10^(-19) Дж.
Для определения максимальной скорости электронов, необходимо рассмотреть случай, когда вся энергия фотона используется для кинетической энергии электрона. То есть:
E = K
Подставляя значение φ в это уравнение, получаем:
K = φ
Таким образом, максимальная скорость электронов будет равна нулю.
Ответ:
Функция работы металла φ составляет примерно 1.102 × 10^(-19) Дж.
Максимальная скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 1.8 × 10^(-7) м, равна нулю.