давно
Мастер-Эксперт
27822
2370
19.09.2008, 10:14
общий
это ответ
Здравствуйте, Amy!
3. Максимальная кинетическая энергия Tмакс фотоэлектрона равна разности между энергией Tф одного фотона падающих лучей и работой выхода Tв электрона из атома материала фотокатода: Tмакс = Tф - Tв (1). Энергия фотона определяется по формуле: Tф = hПл*c/L (2), где hПл = 6.62618*10-34 Дж*с - постоянная Планка, c = 2.9979246*108 м/с - скорость света в вакууме. Формула (2) даёт значение Tф в джоулях (а длину волны L надо подставлять в метрах); нам же, поскольку в условии значение Tв дано в электрон-вольтах, удобнее работать с величиной Tфэ-в - энергией фотона, выраженной в электрон-вольтах, а длину волны подставлять в нанометрах - нм. Для перевода надо разделить Tф на e = 1.602189*10-19 Кл - заряд электрона и L в нанометрах умножать на 10-9: Tфэ-в/e = Tф/e (3), или, подставляя значение Tф из (2): Tфэ-в/e = hПл*c/(L*10-9*e) (4). После подстановки значений и производства вычислений получается (с округлением до 4-х значащих цифр) удобная и легко запоминающаяся формула: Tфэ-в = 1240/λ, где λ - длина волны в нм. В нашем случае: Tфэ-в = 1240/177 = 7.00 Эв; из (1): Uмакс = 7.00 - 5.29 = 1.71 Эв, где Uмакс - это значение Tмакс, выраженное в Эв. Максимальную скорость Vмакс фотоэлектронов можно получить из уравнения: Uмакс*e = me*Vмакс2/2 (5), где me - масса электрона, откуда Vмакс = √(2*Uмакс*e/me), где e/me = 1,7588047*1011 - удельный заряд электрона, или, поступая так же как с превращением (3) в (4) и переводя значение скорости из м/с в км/с: Vмакс = 593*√(Uмакс) = 593*√(1.71) = 777 км/с. Примечание: уравнение (5) не учитывает релятивистский эффект; как видим, в этом нет надобности, поскольку Vмакс « c