Вопрос по физике:

Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, освобождаемых с поверхности тела, из материала с работой выхода

Ответ:

Ав = 2 эВ = 3,2 *10^-19 Дж.

λ = 3,5 *10^-7 м.

h = 6,6 *10^-34 Дж*с.

m = 9,1 *10^-31 кг.

C = 3 *10⁸ м/с. 

V_max - ?

Энергия падающих фотонов Еф идёт на выбивания электронов из поверхности метала Ав и сообщения им кинетической энергии Ек.

Еф = Ав + Ек - закон фотоэффекта.

Энергию фотонов Еф выразим формулой: Еф = h * С / λ, где h - постоянна Планка, С - скорость света, λ - длина волны фотонов.

Работу выхода переведем в единицы международной системы СИ: Ав = 2 эВ = 2 * 1,6 *10-¹⁹ Дж = 3,2 *10^-19 Дж.

Ек = Еф - Ав = h * С / λ - Ав = 6,6 *10^-34 Дж*с * 3 *10⁸ м/с / 3,5 *10^-7 м  - 3,2 *10^-19 Дж = 2,45 *10^-19 Дж.

Кинетическую энергию вырванных электронов Ек выразим формулой: Ек = m * V_max² / 2.

V² = 2 * Ек / m.

V = √(2 * Ек / m).

V = √(2 * 2,45 *10^-19 Дж / 9,1 *10^-31 кг) = 0,73 *10⁶ м/с.

Ответ: электроны могут вылетать с максимальной скоростью V_max = 0,66 *10⁶ м/с.