Номер 1, страница 182 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.3. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта - номер 1, страница 182.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Энергия фотона, соответствующая красной границе фотоэффекта (работа выхода): $A_{вых} = 7,2 \cdot 10^{-19}$ Дж

Энергия падающего фотона: $E_ф = 10^{-18}$ Дж

Найти:

Максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов $E_{к, макс}$

Решение:

Для решения задачи используется уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, которое связывает энергию падающего фотона, работу выхода и максимальную кинетическую энергию вылетевшего электрона:

$E_ф = A_{вых} + E_{к, макс}$

Здесь $E_ф$ — это энергия падающего на металл фотона, $A_{вых}$ — это работа выхода, то есть минимальная энергия, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он покинул металл. $E_{к, макс}$ — это максимальная кинетическая энергия, которую может иметь фотоэлектрон.

По определению, энергия фотона, соответствующая красной границе фотоэффекта, равна работе выхода. Следовательно, в данной задаче $A_{вых} = 7,2 \cdot 10^{-19}$ Дж.

Чтобы найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, выразим её из уравнения Эйнштейна:

$E_{к, макс} = E_ф - A_{вых}$

Подставим известные значения. Для удобства вычитания представим энергию фотона $E_ф$ в виде $10 \cdot 10^{-19}$ Дж:

$E_ф = 10^{-18} \text{ Дж} = 10 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

Теперь произведем вычисление:

$E_{к, макс} = (10 \cdot 10^{-19}) \text{ Дж} - (7,2 \cdot 10^{-19}) \text{ Дж} = (10 - 7,2) \cdot 10^{-19} \text{ Дж} = 2,8 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$

Ответ: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна $2,8 \cdot 10^{-19}$ Дж.