RSS
 

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3

26 Paz 2016

Praca wyjścia metalu A wynosi WA = 3 eV, a metalu B WB = 1,5 eV. Jaka będzie prędkość wybitego elektronu wskutek zjawiska fotoelektrycznego dla długości światła λ = 300 nm i λ = 600 nm.


Rozwiązanie:

Podobnie jak w zadaniu Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 1 i Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 2 korzystamy z zasady zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego:

zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zasada zachowania energii - wzór ogólny - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
gdzie Ef to energia fotonu, W - praca wyjścia elektronu z powierzchni przedmiotu, Ek - energia kinetyczna wybitego elektronu.

Wielkością szukaną jest prędkość wybitego elektronu z powierzchni metalu A i B. Zanim ją obliczymy, sprawdźmy najpierw czy energia fotonu o długości fali λ1 = 300 nm i λ2 = 600 nm jest większa od pracy wyjścia obydwu metali.

Energia Ef1 fotonu o długości fali λ1 = 300 nm wynosi:

energia pierwszego fotonu - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
a energia Ef2 fotonu o długości fali λ2 = 600 nm jest równa:

energia drugiego fotonu - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
(skorzystaliśmy z zależności 1 eV = 1,6 ⋅ 10-19 J.)

Praca wyjścia metalu A wynosi WA = 3 eV, a metalu B: WB = 1,5 eV, w związku z czym foton o długości fali λ1 = 300 nm spowoduje wybicie elektronu z powierzchni obydwu metali, a foton o długości fali λ2 = 600 nm tylko z metalu B.

Prędkość V wybitych elektronów obliczymy w oparciu o ich energię kinetyczną Ek. Zgodnie z wzorem opisującym zasadę zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego, energia kinetyczna elektronu wynosi:

energia kinetyczna elektronu - przekształcenie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
Dla fotonu o energii Ef1, mamy:

energia kinetyczna pierwszego elektronu - metal A - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
oraz:

energia kinetyczna pierwszego elektronu - metal B - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
a dla fotonu o energii Ef2:

energia kinetyczna drugiego elektronu - metal B - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
Energia kinetyczna Ek elektronu jest równa:

energia kinetyczna elektronu - wzór ogólny - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
gdzie me to masa elektronu równa 9,1031 ⋅ 10-31 kg.

Po przekształceniu powyższego równania względem prędkości V dostaniemy:

prędkość elektronu - wzór ogólny - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3
i w konsekwencji (pamiętając o zamianie energii z eV na J):

prędkości elektronów - metal A i B - rozwiązanie - zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadanie nr 3

Zobacz również:


Podziel się!

  • Facebook
  • Wykop
  • NK
  • Kciuk
  • Blogger
  • Twitter
  • MySpace
  • Gadu-Gadu
  • Digg
  • Technorati
  • RSS
  • Email
  • Add to favorites
Bookmark and Share

Osoby, które odwiedziły tą stronę wpisały w wyszukiwarce Google poniższe frazy:

  • prawo zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne kartkówka
 

Oceń artykuł:
ZłySłabyPrzeciętnyDobryBardzo dobry (Brak ocen)
Loading...

Tagi: , , , , , ,

Dodaj komentarz

 

 
 

Polub mnie na Facebook'u!