Question

Zadanie 1 Oblicz energię fotonu o częstotliwości f=6,4 * 10¹⁴ Hz.

Zadanie 2 Co stanie się, jeżeli foton o powyższej częstotliwości wpadnie na elektron elektrody wykonajnej z cezu (czy zajdzie efekt fotoelektryczny)? Jeżeli tak, oblicz energię kinetyczną elektronu opuszczającego elektrodę ujemną. Praca wyjścia dla cezu wynosi 2,1 eV.

Answer 1

Energia fotonu o częstotliwości f = 6,4 * 10¹⁴ hz wyrażona jest wzorem:

 

E = hv, gdzie

 

h = 6,63 + 10⁻³⁴ J*s

 

Podstawiamy i wyznaczamy energię fotonu:

 

E = 6,63 * 10⁻³⁴ J*s * 6,4 * 10¹⁴ 1/s = 42,432 * 10⁻²⁰ J = 4,2432 * 10⁻¹⁹ J

 

Zamieniamy jednostkę pracy wyjścia dla cezu:

 

Ф = 2,1 eV = 2,1 * 1,602 * 10⁻¹⁹ J = 3,3642 * 10⁻¹⁹ J

 

Aby mogło dojść do efektu fotolektrycznego musi być spełnione równanie:

 

hv = Ek + Ф,

 

czyli energia fotonu musi być conajmniej równa pracy wyjścia, przekształcamy wzór i otrzymujemy:

 

Ek = hv - Ф, podstawiamy i obliczamy:

 

Ek = 4,2432 * 10⁻¹⁹ - 3,3642 * 10⁻¹⁹ = 0,879 * 10⁻¹⁹ J

 

Energia kinetyczna elektronu to 8,79*10⁻²⁰ J