1. ...
  2. ...
  3. ...
  4. Решение задачи на тему: «Работа выхода электронов из кадмия равна 4.08 эВ. Какой должна быть длина волны ...»
Решение задачи

Работа выхода электронов из кадмия равна 4.08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмиевую пластину, чтобы при фотоэф...

Сопротивление материалов

Условие:

Работа выхода электронов из кадмия равна 4.08 эВ. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на кадмиевую пластину, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость фотоэлектронов была равна 2·10^6 м/с? Ответ выразить в нм.

Решение:

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:

E = hf - Φ,

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота излучения, Φ - работа выхода электрона из материала.

Мы знаем, что работа выхода электрона из кадмия равна 4.08 эВ. Чтобы перевести энергию в электронвольты в джоули, мы можем использовать следующее соотношение:

1 эВ = 1.6 * 10^-19 Дж.

Таким образом, работа выхода электрона из кадмия составляет:

Φ = 4.08 эВ * 1.6 * 10^-19 Дж/эВ = 6.528 * 10^-19 Дж.

Мы также знаем, что максимальная скорость фотоэлектронов составляет 2 * 10^6 м/с.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов может быть выражена следующим образом:

K.E. = 1/2 mv^2,

где m - масса фотоэлектрона, v - его скорость.

Мы можем использовать формулу для энергии фотона, чтобы найти связь между энергией фотона и максимальной кинетической энергией фотоэлектрона:

E = K.E. + Φ.

Подставляя известные значения, получаем:

E = 1/2 mv^2 + Φ.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно частоты излучения f:

hf = 1/2 mv^2 + Φ.

f = (1/2 mv^2 + Φ) / h.

Подставляя известные значения, получаем:

f = (1/2 * 9.11 * 10^-31 кг * (2 * 10^6 м/с)^2 + 6.528 * 10^-19 Дж) / (6.626 * 10^-34 Дж·с).

Вычисляя это выражение, получаем:

f ≈ 4.67 * 10^14 Гц.

Для определения длины волны излучения мы можем использовать следующее соотношение:

c = λf,

где c - скорость света, λ - длина волны излучения.

Мы знаем, что скорость света составляет приблизительно 3 * 10^8 м/с. Подставляя известные значения, получаем:

3 * 10^8 м/с = λ * 4.67 * 10^14 Гц.

Выражая λ, получаем:

λ = (3 * 10^8 м/с) / (4.67 * 10^14 Гц).

Вычисляя это выражение, получаем:

λ ≈ 6.43 * 10^-7 м.

Чтобы выразить ответ в нанометрах, мы можем умножить эту величину на 10^9:

λ ≈ 6.43 * 10^-7 м * 10^9 нм/м = 643 нм.

Таким образом, длина волны излучения, падающего на кадмиевую пластину, чтобы при фотоэффекте максимальная скорость фотоэлектронов была равна 2·10^6 м/с, составляет приблизительно 643 нм.

Похожие работы

Попробуй и другие функции

  • ИИ для любых учебных целей

    • Научит решать задачи

    • Поможет решать задачи

    • Исправит ошибки в решении

    • Ответит на вопросы за минуту

    Попробовать
  • База готовых рефератов

    • Свыше 1,2 млн работ

    • Больше 160 предметов

    • Работы написали студенты вместе с AI

    • База ежедневно обновляется

    Попробовать

Решения по другим предметам