Mechanika kwantowa - podstawy zadanie 6 - efekt fotoelektryczny - Fizyka Dla Każdego

Fizyka

Zadania

Mechanika kwantowa

Mechanika kwantowa - podstawy zadanie 6 - efekt fotoelektryczny

Korepetycje

Znajdź korepetytora!

Polecane książki

czwartek, 25 listopada 2010 00:47

Mechanika kwantowa - podstawy zadanie 6 - efekt fotoelektryczny

Napisał dr inż. Paweł Troka

wielkość czcionki zmniejsz wielkość czcionki powiększ czcionkę
Wydrukuj
Email
Add new comment

Oceń ten artykuł

(0 głosów)

a) Na czym polega zjawisko fotoelektryczne

b) Jaką energię kinetyczną mają elektrony wybite z metalu pod wpływem promieniowania nadfioletowego o długości lambda=10^-7 m ?

Częstotliwość graniczna wynosi 10^15 Hz.

Zobacz rozwiązanie! - kliknij na napis "więcej" znajdujący się poniżej.

a)
Zjawisko fotoelektryczne jest to zjawisko fizyczne polegające na emisji (wybijaniu) elektronów z powierzchni przedmiotu (najczęściej metalu) pod wpływem oświetlania go światłem o określonej częstotliwości - większej bądź równej czętotliwości granicznej, charakterystycznej dla metalu.
Jeżeli częstotliwość światła padającego na przedmiot jest mniejsza od częstotliwości granicznej (lub długość fali światła jest większa od długości fali granicznej), to zjawisko nie zajdzie.
Emitowane w zjawisku fotoelektrycznym elektrony nazywa się czasem fotoelektronami. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła a jedynie od jego częstotliwości/długości fali.

Dane:

$\lambda=10^{-7} m$

$f_{gr}=10^{15} Hz$

Stałe fizyczne:
$h=6,626 \cdot 10^{-34} Js$
$c=3 \cdot 10^{8} \frac{m}{s}$

Szukane:

$E_{k}=?$

Wzory:

(1) $E_{f}=W+E_{k}$

(2) $E_{f}=hf=\frac{hc}{\lambda}$

(3) $W=hf_{gr}$

Przekształcenia i podstawienia które należy dokonać:

Przekształcamy (1) aby uzyskać energię kinetyczną i mamy:
$E_{k}=E_{f}-W$

Teraz podstawiamy do powyższego wzoru (3) i (2)

$E_{k}=\frac{hc}{\lambda}-hf_{gr}=h(\frac{c}{\lambda}-f_{gr})$

Ostateczny wzór:
$E_{k}=h ( \frac{c}{\lambda} - f_{gr} )$

podstawiamy dane:

$E_{k}=6,626 \cdot 10^{-34} Js \left (\frac{3 \cdot 10^{8} \frac{m}{s}}{10^{-7} m}-10^{15} Hz \right )$

wynik:

$E_{k}=1,323838564 \cdot 10^{-18} J$

Jakby były jakieś pytania, poniżej można dodać komentarz