Какова наивысшая возможная скорость фотоэлектронов, когда фототок останавливается при напряжении запирающем 1,2 В?
Пошаговое решение:
Решение:
Формула для энергии фотона:
E = hf,
где E — энергия фотона (джоулей), h — постоянная Планка (6.626 * 10^(-34) Дж * с), f — частота света (герцы).
Формула для энергии фотоэлектрона:
Eф = eU,
где Eф — энергия фотоэлектрона (джоулей), e — заряд электрона (1.602 * 10^(-19) Кл), U — напряжение запирающего потенциала (вольты).
Так как энергия фотона должна быть больше или равна энергии фотоэлектрона, мы можем представить это в виде уравнения:
hf ≥ eU.
Максимальное значение скорости фотоэлектронов достигается, когда энергия фотона равна энергии фотоэлектрона, т.е. hf = eU.
Мы можем выразить частоту света f:
f = eU/h.
Таким образом, наивысшая возможная скорость фотоэлектронов будет равняться:
v = c = fλ,
где v — скорость фотоэлектрона (м/с), c — скорость света (3.00 * 10^8 м/с), λ — длина волны света (м).
Пример использования:
Найдите наивысшую возможную скорость фотоэлектронов, когда фототок останавливается при напряжении запирающем 1,2 В.
Для данного примера нам нужно знать длину волны света, чтобы решить задачу. Если мы располагаем этой информацией, мы можем использовать формулы, описанные выше, для вычисления наивысшей возможной скорости фотоэлектронов.
Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта и его связи с энергией фотонов и фотоэлектронов рекомендуется изучить основные принципы электромагнитного излучения и энергетика элементарных частиц.
Практика:
Найдите наивысшую возможную скорость фотоэлектронов, когда фототок останавливается при напряжении запирающем 2 В. Длина волны света равна 500 нм.