Фотоны с энергией 5 эВ выбивают электроны с поверхности металла. Работа выхода электронов из данного металла равна 4,7 эВ. Какой максимальный импульс приобретают фотоэлектроны?
от

1 Ответ

дано:  
Энергия фотонов E = 5 эВ.  
Работа выхода W = 4,7 эВ.  
Постоянная Планка h = 6,626 * 10^(-34) Дж·с.  
Масса электрона m = 9,109 * 10^(-31) кг.  
1 эВ = 1,602 * 10^(-19) Дж.

найти:  
Максимальный импульс p_max фотоэлектронов.

решение:  
Сначала найдем максимальную кинетическую энергию K_max электронов по формуле:

K_max = E - W.

Подставим значения:

K_max = 5 эВ - 4,7 эВ  
= 0,3 эВ.

Теперь переведем K_max в джоули:

K_max = 0,3 эВ * 1,602 * 10^(-19) Дж/эВ  
≈ 4,78 * 10^(-20) Дж.

Теперь воспользуемся формулой для связи импульса и кинетической энергии:

K_max = (p_max^2) / (2m).

Выразим p_max:

p_max = sqrt(2 * m * K_max).

Подставим значения:

p_max = sqrt(2 * (9,109 * 10^(-31) кг) * (4,78 * 10^(-20) Дж))  
= sqrt(8,687 * 10^(-50))  
≈ 9,31 * 10^(-25) кг·м/с.

ответ:  
Максимальный импульс, приобретаемый фотоэлектронами, составляет примерно 9,31 * 10^(-25) кг·м/с.
от