При опроміненні металу світлом певної частоти максимальна швидкість фотоелектронів дорівнює 1,32 Мм/с. Червона границя фотоефекту для цього металу відповідає довжині хвилі 0,55 мкм. Визначте частоту світла, що падає.
Ответы
Для розв'язання цього завдання можна скористатися формулою Ейнштейна для фотоефекту: E = hf - W, де E - кінетична енергія фотоелектрона, h - постійна Планка, f - частота світла, W - робота виходу електрона з металу.
Ми можемо знайти роботу виходу електрона з металу з червоної границі фотоефекту: W = hf = hc/λ, де λ - довжина хвилі світла. Значення постійної Планка h = 6.626 x 10^-34 Дж * с і швидкості світла c = 3 x 10^8 м/с. Таким чином, W = (6.626 x 10^-34 Дж * с) * (3 x 10^8 м/с) / (0.55 x 10^-6 м) = 3.62 x 10^-19 Дж.
Тепер ми можемо знайти кінетичну енергію фотоелектрона з його швидкості: E = mv^2/2, де m - маса електрона, v - його швидкість. Маса електрона m = 9.109 x 10^-31 кг. Таким чином, E = (9.109 x 10^-31 кг) * (1.32 x 10^6 м/с)^2 / 2 = 7.96 x 10^-19 Дж.
Тепер ми можемо підставити значення E і W у формулу Ейнштейна для фотоефекту та знайти частоту світла: hf = E + W => f = (E + W)/h = (7.96 x 10^-19 Дж + 3.62 x 10^-19 Дж) / (6.626 x 10^-34 Дж * с) ≈ 1.75 x 10^15 Гц.
Отже, частота світла, що падає на метал, дорівнює приблизно **1.75 x 10^15 Гц**.