Какова скорость выбрасываемых электронов из поверхности цезия при освещении желтым светом с длиной волны 5,9 •10-7 м, если работа выхода составляет 1,89 эВ? Даны следующие данные: h = 6,62•10-34 Дж•с; 1 эВ = 1,6•10-19 Дж.

Физика 11 класс photoelectric effect скорость электронов цезий работа выхода желтый свет длина волны физика 11 класс Фотоэффект энергия фотонов квантовая физика Новый

Чтобы найти скорость выбрасываемых электронов из поверхности цезия при освещении желтым светом, нам нужно использовать уравнение, которое связывает работу выхода, энергию фотонов и кинетическую энергию выбрасываемых электронов.

Шаг 1: Найдем энергию фотонов.

Энергия фотонов (E) может быть найдена по формуле:

E = h * f

где h - постоянная Планка, f - частота света. Частоту можно найти из длины волны (λ) по формуле:

f = c / λ

где c - скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с).

Шаг 2: Подставим данные для нахождения частоты.

• λ = 5,9 * 10^-7 м
• c = 3 * 10^8 м/с

Теперь подставим значения в формулу для частоты:

f = 3 * 10^8 / 5,9 * 10^-7 = 5,08 * 10^{14} Гц

Шаг 3: Найдем энергию фотонов.

Теперь подставим частоту в формулу для энергии:

E = h * f = 6,62 * 10^-34 * 5,08 * 10^{14} = 3,36 * 10^-19 Дж

Шаг 4: Переведем энергию в эВ.

Чтобы перевести энергию из джоулей в электронвольты, используем соотношение 1 эВ = 1,6 * 10^-19 Дж:

E = 3,36 * 10^-19 Дж / (1,6 * 10^-19 Дж/эВ) = 2,1 эВ

Шаг 5: Найдем кинетическую энергию электронов.

Кинетическая энергия (K.E) выбрасываемых электронов равна разности между энергией фотонов и работой выхода (W):

K.E = E - W

где W = 1,89 эВ (работа выхода).

K.E = 2,1 эВ - 1,89 эВ = 0,21 эВ

Шаг 6: Переведем кинетическую энергию в джоули.

K.E = 0,21 эВ * (1,6 * 10^-19 Дж/эВ) = 3,36 * 10^-20 Дж

Шаг 7: Найдем скорость электронов.

Кинетическая энергия также может быть выражена через скорость (v) электрона:

K.E = (m * v^2) / 2

где m - масса электрона (приблизительно 9,11 * 10^-31 кг).

Теперь можем выразить скорость:

v = sqrt((2 * K.E) / m)

Подставим значения:

v = sqrt((2 * 3,36 * 10^-20) / (9,11 * 10^-31))

v ≈ sqrt(7,37 * 10^{10}) ≈ 8,59 * 10^5 м/с

Ответ: Скорость выбрасываемых электронов из поверхности цезия при освещении желтым светом составляет примерно 8,59 * 10^5 м/с.