Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металла под действием света, Ек max = 2 0, эВ. Определите энергию фотонов, вызывающих фотоэффект, если красная граница фотоэффекта для данного металла νmin = 3,9 · 1014 Гц.
от

1 Ответ

Дано:
- максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов Eк max = 2.0 эВ
- частота красной границы фотоэффекта νmin = 3,9 · 10^14 Гц

Найти:
- энергию фотонов E (в эВ), вызывающих фотоэффект

Решение:

1. Сначала найдем работу выхода электрона из металла Авых, используя формулу:
   Eк max = E - Авых, где E — энергия фотона.

2. Энергию фотона можно выразить через частоту:
   E = h * ν,
   где h — постоянная Планка (h ≈ 6.626 * 10^-34 Дж·с).

3. Теперь, подставим частоту красной границы фотоэффекта для вычисления работы выхода:
   E(min) = h * νmin.
   Подставляем значение частоты:
   E(min) = (6.626 * 10^-34 Дж·с) * (3.9 * 10^14 Гц)
   E(min) ≈ 2.585 * 10^-19 Дж

4. Переведем работу выхода в электрон-вольты:
   Авых = (2.585 * 10^-19 Дж) / (1.6 * 10^-19 Дж/эВ)
   Авых ≈ 1.615 эВ

5. Теперь можем найти энергию фотонов:
   E = Eк max + Авых.

6. Подставим значения:
   E = 2.0 эВ + 1.615 эВ
   E ≈ 3.615 эВ

Ответ:
Энергия фотонов, вызывающих фотоэффект, составляет примерно 3.615 эВ.
от