На поверхность серебра падает свет с длиной волны 155 нм. Работа выхода электрона из серебра 4, эВ. Скорость света 3*10^8 м/с, постоянная Планка h=6.62*10^-34 Дж*с , 1 эВ= 1,6∙10^-19 Дж

a) Найти частоту, соответствующую красной границе фотоэффекта

b) определи частоту падающего света и сравни с частотой красной границы. По результатам сравнения докажи, что фотоэффект произойдет .

c) Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов;

d) Скорость фотоэлектронов, масса электрона 9,1*10^-31кг.

Объяснение:

Дано:

λ = 155 нм = 155·10⁻⁹ м

Авых = 4 эВ = 4·1,6·10⁻¹⁹ = 6,4·10⁻¹⁹ Дж

c = 3·10⁸ м/с

h = 6,62·10⁻³⁴ Дж·с

m = 9,1·10⁻³¹ кг

а)

Частота красной границы

νкр = Авых / h  = 6,4·10⁻¹⁹ /  6,62·10⁻³⁴  ≈ 9,7·10¹⁴ Гц

b)

Частота падающего света:

ν = с/λ =  3·10⁸/ 155·10⁻⁹ ≈ 19·10¹⁴ Гц

ν>νкр

Фотоэффект произойдет

с)

Энергия фотона:

ε = h·ν = 6,62·10⁻³⁴·19·10¹⁴ ≈ 12,6·10⁻¹⁹ Дж

Кинетическая энергия:

W = ε - Авых = (12,6-6,4)·10⁻¹⁹ = 6,2·10⁻¹⁹ Дж

d)

Из формулы

W = m·v² /2

находим:

v = √ (2·W/m) = √ (2·6,2·10⁻¹⁹/9,1·10⁻³¹) ≈ 1,2 Мм/с