Вопрос школьника
Когда фотоны с частотой 10^15 Гц падают на поверхность металла, максимальная кинетическая энергия выбитых ими электронов равна 1,5 эВ. при какой минимальной энергии фотона возможен фотоэффект для этого металла?
Ответ от учителя
Для того чтобы понять, при какой минимальной энергии фотона возможен фотоэффект для данного металла, необходимо использовать формулу Эйнштейна для фотоэффекта:
E = hf — Ф,
где E — кинетическая энергия выбитых электронов, h — постоянная Планка, f — частота фотона, Ф — работа выхода (энергия, необходимая для выхода электрона из металла).
Из условия задачи известно, что максимальная кинетическая энергия выбитых электронов равна 1,5 эВ. Переведем ее в джоули:
1,5 эВ = 1,5 * 1,6 * 10^-19 Дж = 2,4 * 10^-19 Дж.
Также известно, что частота фотона равна 10^15 Гц.
Подставим эти значения в формулу Эйнштейна:
2,4 * 10^-19 = 6,63 * 10^-34 * 10^15 — Ф,
Ф = 6,63 * 10^-19 Дж.
Таким образом, минимальная энергия фотона, необходимая для фотоэффекта на данном металле, равна:
E = hf — Ф = 6,63 * 10^-34 * f — 6,63 * 10^-19.
Подставим частоту фотона:
E = 6,63 * 10^-34 * 10^15 — 6,63 * 10^-19 = 6,63 * 10^-19 Дж.
Переведем ее в электронвольты:
E = 6,63 * 10^-19 / 1,6 * 10^-19 = 4,14 эВ.
Таким образом, минимальная энергия фотона, необходимая для фотоэффекта на данном металле, равна 4,14 эВ.
