Номер 17, страница 184 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
14.3. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. 14. Квантовая физика - номер 17, страница 184.
№17 (с. 184)
Решение. №17 (с. 184)

Решение 2. №17 (с. 184)
Дано:
Работа выхода $A_{вых} = 3,375 \text{ эВ}$
Частота света $\nu = 1,5 \cdot 10^{15} \text{ Гц}$
Масса электрона $m_e = 9,1 \cdot 10^{-31} \text{ кг}$
$1 \text{ эВ} = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$
Постоянная Планка $h \approx 6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}$ (справочное значение)
Перевод в СИ:
$A_{вых} = 3,375 \text{ эВ} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} \frac{\text{Дж}}{\text{эВ}} = 5,4 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$
Найти:
Скорость электронов $v$
Решение:
Данное явление описывается уравнением Эйнштейна для фотоэффекта, которое связывает энергию падающего фотона с работой выхода и кинетической энергией выбитого электрона:
$E_ф = A_{вых} + E_k$
где $E_ф$ – энергия падающего фотона, $A_{вых}$ – работа выхода электрона из металла, $E_k$ – максимальная кинетическая энергия вылетевшего электрона.
Энергия фотона вычисляется по формуле Планка:
$E_ф = h\nu$
где $h$ – постоянная Планка, а $\nu$ – частота света.
Максимальная кинетическая энергия электрона связана с его скоростью $v$ и массой $m_e$ следующим образом:
$E_k = \frac{m_e v^2}{2}$
Объединив эти формулы, получим:
$h\nu = A_{вых} + \frac{m_e v^2}{2}$
Из этого уравнения выразим искомую скорость электрона $v$:
$\frac{m_e v^2}{2} = h\nu - A_{вых}$
$v^2 = \frac{2(h\nu - A_{вых})}{m_e}$
$v = \sqrt{\frac{2(h\nu - A_{вых})}{m_e}}$
Теперь произведем вычисления. Сначала найдем энергию фотона:
$E_ф = (6,63 \cdot 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}) \cdot (1,5 \cdot 10^{15} \text{ Гц}) = 9,945 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$
Подставим числовые значения в формулу для скорости:
$v = \sqrt{\frac{2(9,945 \cdot 10^{-19} \text{ Дж} - 5,4 \cdot 10^{-19} \text{ Дж})}{9,1 \cdot 10^{-31} \text{ кг}}}$
$v = \sqrt{\frac{2 \cdot (4,545 \cdot 10^{-19} \text{ Дж})}{9,1 \cdot 10^{-31} \text{ кг}}} = \sqrt{\frac{9,09 \cdot 10^{-19}}{9,1 \cdot 10^{-31}}} \frac{\text{м}}{\text{с}}$
$v \approx \sqrt{0,9989 \cdot 10^{12}} \frac{\text{м}}{\text{с}} \approx \sqrt{1 \cdot 10^{12}} \frac{\text{м}}{\text{с}} = 1,0 \cdot 10^6 \frac{\text{м}}{\text{с}}$
Ответ: скорость электронов, вылетающих с поверхности металла, составляет примерно $1,0 \cdot 10^6$ м/с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 17 расположенного на странице 184 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №17 (с. 184), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.