Какова будет наибольшая кинетическая энергия вырываемых электронов при освещении рубидия светом с длиной волны 0.4 мкм, если красная граница фотоэффекта для рубидия составляет 0.8 мкм? Опишите решение.
Подробный ответ:
Объяснение:
Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение фотоэффекта:
E = h * f
где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (6.63 * 10^-34 Дж∙с), f — частота света.
Также мы можем использовать формулу для нахождения энергии фотона через длину волны:
E = h * c / λ
где c — скорость света (3 * 10^8 м/с), λ — длина волны.
Начнем с уравнения для рубидия:
E_rubidium = h * c / λ_rubidium
где λ_rubidium = 0.8 * 10^-6 м
Теперь нам нужно найти энергию фотона света с длиной волны 0.4 мкм:
E_photon = h * c / λ_photon
где λ_photon = 0.4 * 10^-6 м
Теперь мы можем вычислить энергию фотона:
E_photon = (6.63 * 10^-34 Дж∙с * 3 * 10^8 м/с) / (0.4 * 10^-6 м) = 4.97 * 10^-19 Дж
И, наконец, мы можем найти максимальную кинетическую энергию вырываемых электронов, используя разницу энергий:
Кинетическая энергия = E_photon — E_rubidium = (4.97 * 10^-19 Дж) — (h * c / 0.8 * 10^-6 м)
Помните, чтобы подставить изначальное значение h * c / 0.8 * 10^-6 м в эту формулу для получения окончательного ответа.
Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта, рекомендуется изучить принципы работы и условия применимости этого явления. Также полезно ознакомиться с масштабами длин волн в электромагнитном спектре.
Упражнение:
Найдите максимальную кинетическую энергию вырываемых электронов при освещении калия светом с длиной волны 0.6 мкм, если граница фотоэффекта для калия составляет 0.8 мкм.