Question

1. Na miedzianą płytkę pada fala elektromagnetyczna o długości 250 nm, powodując zjawisko fotoelektryczne. Oblicz maksymalną energię kinetyczną elektronów wybitych z płytki. Praca wyjścia elektronów z miedzianej płytki Wwyj. = 4,65 eV.

Odp: Ek = 5,1 * 10⁻²⁰ J

2. Na płtkę cezu padają fotony o energii wynoszącej około 3 eV i wybijają elektrony nadając im pewną energię kinetyczną. Gdy zwiększono dwa razy energię padających fotomów stwiedzono, że maksymalna energia kinetyczna fotoelektronów wzrosła 4,5 razy. Oblicz pracę wyjścia dla cezu. Wynik podaj w elektronowoltach.

Odp: Wwyj = 2,14 eV

Będę wdzięczny za wytłumaczenie!

Answer 1

1.
∧(lambda)=250 nm=250*10^-9 m
W= 4,65 eV, koniecznie zamień to na dżule, czyli musisz pomnożyć przez ładunek elektronu: 4,65*1,6*10^-19 = 7,44*10^-19 J

wzór na efekt fotoelektryczny:
hf=W+E
czyli przekształcajac na energię:
E=hf-W
nie masz częstotliwości, więc wchodzisz we wzór : ∧=v/f, gdzie v to prędkość światła w próżni, czyli c, z tego f=c/∧, podstawiasz
E=hc/∧-W
E=6,63*10^-34*3*10^8/250*10^-9 - 7,44*10^-19 = 5,16 * 10^-20 

 

2. 
metoda dwóch przypadków, zapisujesz wzór na efekt fotoelektryczny dla pierwszego przypadku , a pod spodem dla drugiego:

hf - to energia, wiec od razu jako Ef (energia fotonu)
Ef1=W+Ek1
Ef2=W+Ek2

 Ek1=Ef1-W
Ek2=Ef2-W

dzielimy stronami, podstawiasz od razu, że Ek2=4,5 Ek1, a Ef2=2Ef1
1/4,5 = Ef1-W/ 2Ef1-W

2Ef1-W=4,5Ef1-4,5W
3,5W=2,5Ef1
W=2,5Ef1/3,5
W=5 Ef1/7
W= 5*3/7 = 2,14 eV