Дано: частота света (f) = 5 * 10^15 Гц.
Найти: максимальную кинетическую энергию (KEmax) вырванных из натрия электронов.
Решение:
Максимальная кинетическая энергия электрона, вырванного из поверхности материала при фотоэффекте, связана с энергией фотона следующим образом:
KEmax = h*f - Ф,
где h - постоянная Планка, Ф - работа выхода электрона из материала.
Работа выхода электрона из натрия равна 2,28 эВ.
Для того чтобы найти энергию фотона, соответствующего заданной частоте, воспользуемся формулой:
E = h*f,
где h - постоянная Планка.
Выразим максимальную кинетическую энергию:
KEmax = h*f - Ф = h*c/λ - Ф,
где c - скорость света, λ - длина волны света.
Для натрия длина волны, соответствующая заданной частоте, равна:
λ = c/f = 3*10^8 м/c / 5*10^15 Гц = 6*10^(-8) м.
Тогда максимальная кинетическая энергия электрона равна:
KEmax = h*c/λ - Ф = (6.63*10^(-34) Дж*с)*(3*10^8 м/с) / (6*10^(-8) м) - 2.28 эВ * 1.6*10^(-19) Дж/эВ = 1.82 эВ.
Ответ: максимальная кинетическая энергия вырванных из натрия электронов при облучении светом с частотой 5· 1015 Гц равна 1.82 эВ.