Работа выхода электрона из цезия равна 9 × 10-19 Дж. Найдите длину волны падающего света на поверхность цезий, если скорость фотоэлектронов равна 0,6 × 106 м/с
от

1 Ответ

Дано:  
- Работа выхода электрона из цезия, A = 9 × 10⁻¹⁹ Дж  
- Скорость фотоэлектронов, v = 0,6 × 10⁶ м/с  
- Масса электрона, m = 9,11 × 10⁻³¹ кг  

Найти: длину волны падающего света, λ.  

Решение:  

1. Энергия, передаваемая фотоэлектрону, состоит из двух частей: работы выхода и кинетической энергии электрона. По закону сохранения энергии:

  E = A + K

где E — полная энергия электрона, A — работа выхода, K — кинетическая энергия.

2. Кинетическая энергия фотоэлектрона вычисляется по формуле:

  K = 1/2 * m * v²

Подставляем значения:

  K = 1/2 * 9,11 × 10⁻³¹ * (0,6 × 10⁶)²
  K = 1/2 * 9,11 × 10⁻³¹ * 3,6 × 10¹²
  K = 1,64 × 10⁻¹⁸ Дж

3. Полная энергия фотоэлектрона:

  E = A + K
  E = 9 × 10⁻¹⁹ + 1,64 × 10⁻¹⁸
  E = 2,54 × 10⁻¹⁸ Дж

4. Энергия фотоэлектрона также выражается через энергию фотона:

  E = h * f

где h — постоянная Планка (h = 6,63 × 10⁻³⁴ Дж·с), f — частота света.

5. Связь частоты света и длины волны:

  c = λ * f

где c — скорость света (c = 3 × 10⁸ м/с), λ — длина волны.

6. Из формулы E = h * f, выражаем частоту:

  f = E / h

Подставляем значения:

  f = 2,54 × 10⁻¹⁸ / 6,63 × 10⁻³⁴
  f ≈ 3,83 × 10¹⁵ Гц

7. Теперь находим длину волны:

  λ = c / f

Подставляем значения:

  λ = 3 × 10⁸ / 3,83 × 10¹⁵
  λ ≈ 7,83 × 10⁻⁸ м

Ответ: длина волны падающего света составляет 7,83 × 10⁻⁸ м или 78,3 нм.
от