Определить максимальную скорость вылета фотоэлектрона из калия, работа выхода электронов которого равна 2.26 эВ, при освещении его ультрафиолетовым излучением с длиной волны 100 нм.


Вся энергия E, которой обладает фотон ультрафиолетового излучения, будет получена электроном и он её потратит на выполнение работы выхода из материала (калия) A и приобретение кинетической энергии Wk

E=A+W_k               (1)

Кинетическую энергию электрона можно выразить классической формулой: 

W_k=\frac{mv^2}{2}            (2)

где m - масса электрона, v - его скорость.

Энергия фотона:     E=h\nu            (3)

где h -постоянная Планка, \nu - частота излучения.

Из (2)      v=\sqrt{\frac{2W_k}{m}}             (4)

Из (1) и (3)        W_k=E-A=h\nu-A              (5)

Тогда (4) с учетом (5) приобретает вид:   v=\sqrt{\frac{2(h\nu-A)}{m}}             (6)

Частота  \nu=\frac{c}{\lambda}     где     c,\;\lambda   - скорость света и длина волны излучения 

v=\sqrt{\frac{2(\frac{hc}{\lambda}-A)}{m}}         

Переведем электронвольты в Джоули   2,26 эВ=3,62*10^{-19} Дж

v=\sqrt{\frac{2*(\frac{6,62*10^{-34}*10^8}{100*10^{-9}}-3,62*10^{-19})}{9,1*10^{-31}}}\approx 1028175  м/с



Комментарии