Максимальная скорость фотоэлектронов, вырванных с поверхности меди при фотоэффекте v=9,3*10^6 м/с. Определить...

Чтобы определить частоту света, вызывающего фотоэффект, нужно использовать уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Это уравнение связывает энергию падающего фотона с работой выхода и кинетической энергией вырванного электрона:

[ E{\text{фотона}} = A + K{\text{элек}} ]

где ( E{\text{фотона}} ) — энергия фотона, ( A ) — работа выхода и ( K{\text{элек}} ) — кинетическая энергия электрона. Энергию фотона можно выразить через частоту света ( \nu ) как ( E_{\text{фотона}} = h \nu ).

Кинетическая энергия электрона определяется формулой:

[ K_{\text{элек}} = \frac{1}{2} m v^2 ]

Подставим значения:

[ K_{\text{элек}} = \frac{1}{2} \times 9,1 \times 10^{-31} \, \text{кг} \times (9,3 \times 10^6 \, \text{м/с})^2 ]

Вычислим кинетическую энергию:

[ K{\text{элек}} = \frac{1}{2} \times 9,1 \times 10^{-31} \times 8,649 \times 10^{13} ] [ K{\text{элек}} = 3,93 \times 10^{-17} \, \text{Дж} ]

Теперь переведем работу выхода из электронвольт в джоули:

[ A = 4,47 \, \text{эВ} \times 1,602 \times 10^{-19} \, \text{Дж/эВ} ] [ A = 7,16 \times 10^{-19} \, \text{Дж} ]

Подставим все в уравнение Эйнштейна:

[ h \nu = A + K_{\text{элек}} ]

[ 6,62 \times 10^{-34} \nu = 7,16 \times 10^{-19} + 3,93 \times 10^{-17} ]

[ 6,62 \times 10^{-34} \nu = 4,64 \times 10^{-17} ]

Теперь решим относительно частоты ( \nu ):

[ \nu = \frac{4,64 \times 10^{-17}}{6,62 \times 10^{-34}} ]

[ \nu \approx 7,01 \times 10^{16} \, \text{Гц} ]

Таким образом, частота света, вызывающего фотоэффект на поверхности меди, составляет приблизительно ( 7,01 \times 10^{16} ) Гц.

Для определения частоты света, вызывающего фотоэффект, можно использовать формулу Эйнштейна:

E = hf - A

Где E - энергия фотона света, h - постоянная Планка, f - частота света, A - работа выхода.

Так как энергия фотона E равна энергии фотоэлектрона, вырванного из меди, то E = 1/2mv^2, где m - масса электрона, v - скорость фотоэлектрона.

Подставляем значения в формулу и находим частоту света:

1/2mv^2 = hf - A

(1/2 9,110^-31 (9,310^6)^2) = hf - 4,47

f = (1/2 9,110^-31 (9,310^6)^2 + 4,47) / h

f = (3,9710^-19 + 4,47) / 6,6210^-34

f = 6,02*10^14 Гц

Таким образом, частота света, вызывающего фотоэффект на поверхности меди, составляет 6,02*10^14 Гц.

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение энергии фотоэлектронов:

(E{\text{кин}} = E{\text{пот}} + A),

где (E{\text{кин}}) - кинетическая энергия фотоэлектронов, (E{\text{пот}}) - потенциальная энергия фотоэлектронов, (A) - работа выхода для меди.

Кинетическая энергия фотоэлектрона может быть выражена как:

(E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2),

где (m) - масса электрона, (v) - скорость фотоэлектрона.

Потенциальная энергия фотоэлектрона связана с частотой света следующим образом:

(E_{\text{пот}} = h \nu),

где (h) - постоянная Планка, (\nu) - частота света.

Подставляя все данные в уравнение, получаем:

(\frac{1}{2} m v^2 = h \nu + A),

(9,110^{-31} (9,310^6)^2 = 6,6210^{-34} \nu + 4,47 1,6*10^{-19}),

Решив это уравнение, можно найти частоту света, вызывающего фотоэффект.