Как найти максимальную кинетическую энергию вылетающих фотоэлектронов

Условие задачи:

Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цезия фиолетовым светом с длиной волны 410 нм.

Задача №11.2.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(lambda = 410) нм, (E_к-?)

Решение задачи:

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощенного кванта (hnu) идет на совершение работы выхода (A_{вых}) и на сообщение кинетической энергии вылетевшему электрону (E_к). Поэтому:

[hnu = {A_{вых}} + {E_к};;;;(1)]

Работа выхода электрона (A_{вых}) из цезия – это табличная величина, равная 2 эВ.

В этой формуле (h) – это постоянная Планка, равная 6,62·10-34 Дж·с.

Частоту колебаний (nu) можно выразить через скорость света (c), которая равна 3·108 м/с, и длину волны (lambda) по следующей формуле:

[nu = frac{c}{lambda};;;;(2)]

Подставим выражение (2) в формулу (1), тогда:

[frac{{hc}}{lambda } = {A_{вых}} + {E_к}]

Откуда искомая максимальная кинетическая энергия электронов (E_к) равна (приведем под общий знаменатель):

[{E_к} = frac{{hc}}{lambda } – {A_{вых}}]

[{E_к} = frac{{hc – {A_{вых}}lambda }}{lambda }]

Посчитаем численный ответ (напоминаем, что 1 эВ = 1,6·10-19 Дж):

[{E_к} = frac{{6,62 cdot {{10}^{ – 34}} cdot 3 cdot {{10}^8} – 2 cdot 1,6 cdot {{10}^{ – 19}} cdot 410 cdot {{10}^{ – 9}}}}{{410 cdot {{10}^{ – 9}}}} = 1,64 cdot {10^{ – 19}};Дж = 1,03;эВ]

Ответ: 1,03 эВ.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.2.12 Определить максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из калия
11.2.14 Максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых с поверхности цезия
11.2.15 Какой частоты свет следует направить на поверхность калия, чтобы максимальная скорость

Тип 32 № 3244

i

Какова максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих при действии на поверхность цинка ультрафиолетового излучения с длиной волны 150 нм?

Спрятать решение

Решение.

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта  дробь: числитель: hc, знаменатель: lambda конец дроби =A_вых плюс E_kmax. Откуда находим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

E_k= дробь: числитель: hc, знаменатель: lambda конец дроби минус A_вых= дробь: числитель: 6,63 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 34 правая круглая скобка умножить на 3 умножить на 10 в степени 8 , знаменатель: 1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 7 правая круглая скобка конец дроби минус 4,2 умножить на 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка =6,54 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка Дж.

Из формулы кинетической энергии E_k= дробь: числитель: m v в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби находим максимальную скорость

 v = корень из: начало аргумента: дробь: числитель: 2E_k конец аргумента , знаменатель: m конец дроби = корень из: начало аргумента: дробь: числитель: 2 умножить на 6,54 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 конец аргумента , знаменатель: 9,1 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 31 правая круглая скобка конец дроби правая круглая скобка approx 1,2 умножить на 10 в степени 6 м/с =1200 км/с.

Ответ: 1200 км/с.

Источник: Гельф­гат И. М. Сбор­ник задач по фи­зи­ке для 11 клас­са, Х.: «Гим­на­зия», 2004 (№ 10.19)

Разбор задач из нового учебника 11 класса

Авторы

В.В. Жилко, Л.Г. Маркович, А.А. Сокольский

Издательство

Народная асвета

Отличный помощник для учеников 11 класса. Главная задача данного сайта: помочь добросовестным ученикам понять ход решения и научиться решать аналогичного рода задачи на занятиях и дома. Все задачи разобраны исключительно в образовательных целях. Автор данного сайта категорически не приветствует списывание. По вопросу репетиторства обращаться по контактам, которые можете найти в разделе “О себе”.

Краткое условие задачи №7

Определите максимальную кинетическую энергию Eкmax и модуль максимальной скорости vmax фотоэлектрона, вылетевшего из натрия при облучении его ультрафиолетовым излучением длиной волны лямбда = 200 нм.

Решение задач предоставлено исключительно в образовательных целях. Все решения защищены авторским правом и принадлежат лидеру данного сайта. Любое копирование данных с данного ресурса без согласия автора — это нарушение закона об авторском праве и смежных правах, которое
ведет к административной и уголовной ответственности

Лучше чем решеба в миллион раз!

Самый крутой ГДЗ по физике. Браво!

Лучший решебник по физике из существующих! В разы лучше чем resheba.top

Моя дочь занималась физикой в период с сентября по май, целью было повысить уровень знаний. Преподаватель пунктуальный и ответственный, хорошо и понятно объясняет, всегда есть наглядный материал для демонстрации лабораторых работ. Помог разобраться с решением задач. Обучение проходило онлайн. Ребенок остался доволен – повысились знания и успеваемость. Рекомендую

Квалифицированный педагог, легко нашел общий язык с подростком. Обьясняет доступно. Сыну нравится заниматься. Оценки стали лучше.

Очень понравился. Сильный преподаватель, быстро нашёл подход к ребёнку, доступно объяснял материал.За год подготовил нас к сдаче ЦТ по физике. Спасибо огромное. Мы рады,что вы с нами работали.

Плюсы: Тактичный, обязательный, современный преподаватель, который может найти подход к ребенку, общается с ним на равных и может вызвать интерес к предмету
Минусы: Не заметили
Описание: О работе репетитора в первую очередь можно судить по успехам ребенка. Мой ребенок стала чувствовать себя в разы увереннее в решении задач по физике и в целом очень повысилось понимание предмета

Дмитрий замечательный специалист. Очень ответственно относится к проведению занятий, даёт много материала в доступной форме. Быстро нашел общий язык с ребенком. Благодаря занятиям с Дмитрием, сын не только повысил свой уровень знаний и школьные отметки, но и физика стала одним из любимых предметов.Очень рекомендую занятия с данным специалистом.

Я сама по образованию педагог, и хочу отметить, что Дмитрий проявил себя как очень ответственный, конструктивно настроенный, эмпатийный профессионал своего дела, который умеет заинтересовать своим предметом и привить интерес. Благодаря занятиям с ним моя дочь выбрала для себя направление профиля “физ.-мат.” в старшей школе. Спасибо!

Плюсы: Пунктуальность, доступная и современная подача материала
Минусы: Нет
Описание: У подростка улучшилась успеваемость по физике, занятиями очень доволен. Однозначно рекомендую!

Выражаю благодарность Дмитрию за его работу. Очень ответственный человек и грамотный преподаватель. Его занятия в онлайн формате организованы и проходят на высоком уровне.

Занятия на 10+, у ребёнка проснулся интерес к физике, школьный балл с 6 поднялся до 9 за одну четверть.

Репетитор понравился. Проводил занятия с подростком и сумел привить интерес к предмету. Материал воспринимается легко, имеются конспекты с основными формулами по всем темам. Много наглядных материалов для лучшего понимания темы. Довольны результатами! Рекомендуем!

Хороший репетитор, доступно изгалагает материал, всегда пунктуален во времени проведения занятий, ребёнку нравиться с ним заниматься и есть результат в повышении уровня знаний. Мы довольны выбором данного репетитора. Рекомендуем.

Самый качественный сайт о физике!

Спасибо вам за качественную работу! Все четко. Отдельно респект за простую навигацию по сайту.

Лучший решебник по физике из существующих! В разы лучше чем resheba.top

решеба физика
физика решебник
решебник по физике
решебник физика
физика гдз
гдз физика
физика
сайт решений задач по физике
решить физику онлайн бесплатно
решить физику онлайн
физика задачи
по физике
учебные материалы по физике
учебники физики
решеба по физике
resheba top
megaresheba
Superresheba
ГДЗ путин
ГДЗ

формулы физика цт
все формулы по физике для цт
формулы по физике для цт
формулы для цт по физике
основные формулы физики
физика формулы
формулы из физики
физика основные формулы
все формулы по физике 7-11 класс
формулы по физике 7-11 класс
формулы по физике с 7 по 11 класс
все формулы по физике 7-11 класс скачать бесплатно
формулы по физике скачать
все формулы по физике скачать
физика основные понятия
дрт 2022 физика
репетиционное тестирование по физике 2014
физика тесты
физика цт задания
физик формулы
формулы по физике

потиху готовлюсь к цт, сайт очень помогает!

Огромное спасибо за Ваш труд. Очень нужное и полезное подспорье, когда закончил школу более 25 лет тому назад.

физику с вашим сайтом
теперь щелкаю как орешки))))

Есть вопросы?
Готовы ответить=)

Полезное

Механика. Кинематика и динамика

Методы физических исследований

Механика. Кинематика и динамика

Измерение расстояний и времени

Механика. Кинематика и динамика

Кинематика прямолинейного движения

Механика. Кинематика и динамика

Относительность движения

Механика. Кинематика и динамика

Первый закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Второй закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Третий закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Упругие деформации. Вес и невесомость

Механика. Кинематика и динамика

Сила всемирного тяготения

Механика. Кинематика и динамика

Сила трения

Механика. Кинематика и динамика

Исскуственные спутники Земли

Механика. Кинематика и динамика

Динамика вращательного движения

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Статика

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения импульса

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения момента импульса

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения эннергии в механике

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон Бернулли

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Механические колебания

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Механические волны

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Звуковые волны

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания и волны

Переменный ток

Электромагнитные колебания и волны

Закон Ома для цепи переменного тока

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные волны

Электромагнитные колебания и волны

Излучение электромагнитных волн

Электромагнитные колебания и волны

Радио и телевидение

Электростатика. Законы постоянного тока

Электрические заряды

Электростатика. Законы постоянного тока

Потенциал. Разность потенциалов

Электростатика. Законы постоянного тока

Диэлектрики в электрическом поле

Электростатика. Законы постоянного тока

Электроемкость

Электростатика. Законы постоянного тока

Постоянный электрический ток

Электростатика. Законы постоянного тока

Магнитное поле тока

Электростатика. Законы постоянного тока

Движение заряженнных частиц

Электростатика. Законы постоянного тока

Электромагнитная индукция

Электростатика. Законы постоянного тока

Магнетики

Электростатика. Законы постоянного тока

Электрические генераторы и двигатели

Электростатика. Законы постоянного тока

Трехфазная система токов

Электростатика. Законы постоянного тока

Электроизмерительные приборы

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в металлах

Электрический ток в различных средах

Проводимость полупроводников

Электрический ток в различных средах

p-n переход

Электрический ток в различных средах

Транзистор

Электрический ток в различных средах

Электронно-лучевая трубка

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в газах

Электрический ток в различных средах

Тлеющий разряд

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в электролитах

Оптика и специальная теория относительности

Законы распространения света

Оптика и специальная теория относительности

Скорость света

Оптика и специальная теория относительности

Дисперсия света

Оптика и специальная теория относительности

Рентгеновское излучения

Оптика и специальная теория относительности

Применение электромагнитных волн

Оптика и специальная теория относительности

Интерференция света

Оптика и специальная теория относительности

Дифракция света

Оптика и специальная теория относительности

Линзы

Оптика и специальная теория относительности

Оптические приборы

Оптика и специальная теория относительности

Глаз

Оптика и специальная теория относительности

Эксперименнтальные основы СТО

Оптика и специальная теория относительности

Энергия и импульс в СТО

Оптика и специальная теория относительности

Законы сохранения в СТО

Оптика и специальная теория относительности

Масса и энергия частиц в СТО

Молекулярная физика

Дискретное строение вещества

Молекулярная физика

Взаимодействие частиц вещества

Молекулярная физика

Количество вещества

Молекулярная физика

Температура

Молекулярная физика

Давление газа

Молекулярная физика

Уравнение состояния идеального газа

Молекулярная физика

Теплоемкость

Молекулярная физика

Кристаллы

Молекулярная физика

Модели кристаллических решеток

Молекулярная физика

Ионный проектор

Термодинамика

Внутренняя энергия

Термодинамика

Работа газа

Термодинамика

Законы термодинамики

Термодинамика

Паровая машина Ползунова

Термодинамика

Паровая турбина

Термодинамика

Четырехактный двигатель внутреннего сгорания

Термодинамика

Газотурбинный двигатель

Термодинамика

Компрессионный холодильник

Термодинамика

Ракетные двигатели

Термодинамика

Энергетика и энергетические ресурсы

Квантовая физика

Открытие электрона

Квантовая физика

Фотоэффект

Квантовая физика

Спектры

Квантовая физика

Планнетарная модель атома

Квантовая физика

Модель атома водорода по Бору

Квантовая физика

Опыты Франка и Герца

Квантовая физика

Корпускулярно-волновой дуализм

Квантовая физика

Соотношение неопределенностей

Квантовая физика

Лазеры

Квантовая физика

Частицы и античастицы

Физика атомного ядра

Атомное ядро

Физика атомного ядра

Ядерные реакции

Физика атомного ядра

Радиоактивность

Физика атомного ядра

Свойства ионизирующих излучений

Физика атомного ядра

Методы регистрации частиц

Физика атомного ядра

Дозиметрия

Физика атомнного ядра

Допустимые и опасные дозы облучения

Физика атомного ядра

Ядерная энннергетика

Физика атомного ядра

Фундаментальные взаимодействия

Физика атомного ядра

Эволюция вселенной

Задача. Определите максимальную кинетическую энергию и модуль максимальной скорости фотоэлектрона, вылетевшего из натрия при облучении его ультрафиолетовым излучением длиной волны displaystyle lambda =250 нм.

Решение

Думаем: по слову «фотоэлектронов» мы определяем, что задача касается явления фотоэффекта. Тогда можем воспользоваться уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

displaystyle hfrac{c}{lambda }=A+frac{m{{upsilon }^{2}}}{2} (1)

где displaystyle A Дж/с — постоянная Планка, displaystyle A=3,65*{{10}^{-19}} — работа выхода (для нашей задачи — натрий). Пользуясь табличными данными displaystyle c=3*{{10}^{8}} Дж. Заодно припомним и скорость света displaystyle m=9,1*{{10}^{-31}} м/с. Кроме того, для решения нам необходима масса электрона (displaystyle m=9,1*{{10}^{-31}} кг).

Кроме того, искомая кинетическая энергия может быть найдена исходя из определения:

displaystyle E=frac{m{{upsilon }^{2}}}{2} (2)

Решаем: для поиска кинетической энергии совместим (2) и (1), и найдём искомое.

displaystyle hfrac{c}{lambda }=A+ERightarrow E=hfrac{c}{lambda }-A (3)

Для поиска скорости воспользуемся (1):

displaystyle upsilon =sqrt{frac{2}{m}(frac{hc}{lambda }-A)} displaystyle upsilon =sqrt{frac{2}{m}(frac{hc}{lambda }-A)} (4)

Считаем:

Исходя из (3):

displaystyle E=6,626*{{10}^{-34}}frac{3*{{10}^{8}}}{250*{{10}^{-9}}}-3,65*{{10}^{-19}}=4,30*{{10}^{-19}} Дж

Исходя из (4):

 displaystyle sqrt{frac{2}{9,1*{{10}^{-31}}}(7,95*{{10}^{-19}}-3,65*{{10}^{-19}})} displaystyle =sqrt{0,95*{{10}^{12}}}approx 0,97*{{10}^{6}} displaystyle =sqrt{0,95*{{10}^{12}}}approx 0,97*{{10}^{6}} м/с

Ответdisplaystyle upsilon approx 0,97*{{10}^{6}} Дж; displaystyle upsilon approx 0,97*{{10}^{6}} м/с.

Ещё задачи на тему «Квантовые явления. Фотоэффект».

Тема: Световые кванты. Действия света (Фотоэффект)
Условие задачи полностью выглядит так:

№1701. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 им. Работа выхода электронов из калия равна 2,26 эВ.

Задача из главы Световые кванты. Действия света по предмету Физика из задачника Сборник задач по физике для 9-11 классов, Степанова (9 класс, 10 класс, 11 класс)

Если к данной задачи нет решения – не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач
и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали 🙂

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте!
Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.

Добавить комментарий