Aby obliczyć prędkość wybijanych z elektrody elektronów, możemy skorzystać z zasady zachowania energii, która mówi, że energia fotonu padającego na elektrodę musi być wystarczająca do wybicia elektronu z powierzchni elektrody, czyli pokonać funkcję pracy elektrody.
Możemy zacząć od obliczenia energii pojedynczego fotonu o częstotliwości f = 10^16 Hz. Możemy to zrobić za pomocą równania Plancka, które brzmi:
E = hf
gdzie:
E - energia pojedynczego fotonu [J]
h - stała Plancka (h = 6,626 x 10^-34 J*s)
f - częstotliwość fotonu [Hz]
Wstawiając dane, otrzymujemy:
E = 6,626 x 10^-34 J*s * 10^16 Hz = 6,626 x 10^-18 J
Następnie możemy obliczyć minimalną prędkość elektronu potrzebną do wybicia go z elektrody, przyjmując, że funkcja pracy elektrody wynosi Φ = 5 eV = 5 x 1,6 x 10^-19 J. Możemy to zrobić za pomocą prawa zachowania energii, które mówi, że energia kinetyczna elektronu po wybiciu z elektrody musi być równa różnicy między energią fotonu a funkcją pracy elektrody:
Ek = E - Φ
gdzie:
Ek - energia kinetyczna elektronu po wybiciu [J]
Rozwiązując to równanie dla prędkości v, otrzymujemy:
Ek = 1/2 mv^2
v = sqrt(2Ek/m)
gdzie:
m - masa elektronu (m = 9,109 x 10^-31 kg)
Podstawiając wartości i rozwiązując, otrzymujemy:
Ek = 6,626 x 10^-18 J - 5 x 1,6 x 10^-19 J = 5,026 x 10^-18 J
v = sqrt(2Ek/m) = sqrt(2 * 5,026 x 10^-18 J / 9,109 x 10^-31 kg) ≈ 7,26 x 10^6 m/s
Zatem prędkość wybijanych z elektrody elektronów wynosi około 7,26 x 10^6 m/s.
Aby obliczyć prędkość wybijanych z elektrody elektronów, możemy skorzystać z zasady zachowania energii, która mówi, że energia fotonu padającego na elektrodę musi być wystarczająca do wybicia elektronu z powierzchni elektrody, czyli pokonać funkcję pracy elektrody.
Możemy zacząć od obliczenia energii pojedynczego fotonu o częstotliwości f = 10^16 Hz. Możemy to zrobić za pomocą równania Plancka, które brzmi:
E = hf
gdzie:
E - energia pojedynczego fotonu [J]
h - stała Plancka (h = 6,626 x 10^-34 J*s)
f - częstotliwość fotonu [Hz]
Wstawiając dane, otrzymujemy:
E = 6,626 x 10^-34 J*s * 10^16 Hz = 6,626 x 10^-18 J
Następnie możemy obliczyć minimalną prędkość elektronu potrzebną do wybicia go z elektrody, przyjmując, że funkcja pracy elektrody wynosi Φ = 5 eV = 5 x 1,6 x 10^-19 J. Możemy to zrobić za pomocą prawa zachowania energii, które mówi, że energia kinetyczna elektronu po wybiciu z elektrody musi być równa różnicy między energią fotonu a funkcją pracy elektrody:
Ek = E - Φ
gdzie:
Ek - energia kinetyczna elektronu po wybiciu [J]
Rozwiązując to równanie dla prędkości v, otrzymujemy:
Ek = 1/2 mv^2
v = sqrt(2Ek/m)
gdzie:
m - masa elektronu (m = 9,109 x 10^-31 kg)
Podstawiając wartości i rozwiązując, otrzymujemy:
Ek = 6,626 x 10^-18 J - 5 x 1,6 x 10^-19 J = 5,026 x 10^-18 J
v = sqrt(2Ek/m) = sqrt(2 * 5,026 x 10^-18 J / 9,109 x 10^-31 kg) ≈ 7,26 x 10^6 m/s
Zatem prędkość wybijanych z elektrody elektronów wynosi około 7,26 x 10^6 m/s.