1. Какова длина волны излучения, приводящего к фотоэффекту, если максимальная скорость электронов, вырванных с поверхности меди, составляет 9,3 • 10^6 м/с?
2. Через месяц после начальной массы образца, равной 50 г, сколько радиоактивных изотопов останется в образце, если период полураспада изотопа йода (131 53 I) составляет 8 суток?
Подробный ответ:
Пояснение:
1. Фотоэффект — это явление, при котором падающие на поверхность материала фотоны передают свою энергию электронам материала и выбивают их из атомов. Длина волны излучения фотоэффекта связана с энергией фотонов следующим образом: E = h * f, где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (6.63 * 10^-34 Дж * с), f — частота излучения. Длина волны связана с частотой следующим образом: c = λ * f, где c — скорость света (3 * 10^8 м/с), λ — длина волны. Зная максимальную скорость электронов (vmax), можно найти их кинетическую энергию Kmax: Kmax = (1/2) * m * vmax^2, где m — масса электрона. Поскольку энергия фотона равна кинетической энергии электрона, можно записать следующее: E = Kmax = (1/2) * m * vmax^2 = h * f. Из этих уравнений можно выразить длину волны излучения: λ = c / f = h / (m * vmax).
2. Полураспад — это время, за которое количество радиоактивного вещества падает в два раза. Период полураспада можно использовать для оценки количества радиоактивного изотопа, оставшегося в образце. Количество оставшихся изотопов можно найти с использованием следующего уравнения: N = N0 * (0.5)^(t / T), где N — количество изотопов после определенного времени, N0 — начальное количество изотопов, t — время, прошедшее после начального состояния, T — период полураспада.
Пример использования:
1. Для решения задачи о фотоэффекте, нам нужно знать массу электрона (9.11 * 10^-31 кг). Подставляя данное значение и данную максимальную скорость электронов в формулу, можем найти длину волны излучения, приводящего к фотоэффекту.
2. Чтобы решить задачу о радиоактивном распаде, мы должны знать начальное количество изотопов (50 г), период полураспада и прошедшее время в месяцах или днях. Подставляя эти значения в уравнение, можем найти количество оставшихся радиоактивных изотопов в образце.
Совет:
1. Чтобы лучше понять фотоэффект, рекомендуется ознакомиться с характеристиками фотонов и электронов, а также изучить работу Фотоэффект Планка и формулу Эйнштейна.
2. Для лучшего понимания радиоактивного распада, изучите понятие полураспада, характеристики изотопов и способы оценки оставшегося количества радиоактивного вещества.
Упражнение:
1. Свет с длиной волны 500 нм вызывает фотоэффект на поверхности металла. Какова максимальная скорость электрона, вырванного с поверхности металла? (Масса электрона: 9.11 * 10^-31 кг)
2. Изначально в образце было 100 г радиоактивного изотопа. Какое количество изотопов останется через два периода полураспада? (Период полураспада: 5 дней)