Поток фотонов с энергией 5 эв выбивает из металла фотоэлектроны

Обновлено: 23.01.2025

Металлическую пластину освещают светом с энергией фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна 2,5 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов? Ответ дайте в эВ.

Согласно уравнению Энштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона \[E_\text=A+E_k\] Откуда максимальная энергия фотона \[E_k=E_\text-A=6,2\text< эВ>-2,5\text< эВ>=3,7\text< эВ>\]

Работа выхода электрона из металла $A_\text=3\cdot 10^$ Дж. Найдите максимальную длину волны $\lambda$ излучения, которым могут выбиваться электроны. Ответ дайте в нм. Постоянную планка примите $6,6\cdot 10^\text< Дж>\cdot c$

Согласно уравнению Энштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона \[E_\text=A_\text+E_k\] Или \[\dfrac<\lambda>=A_\text+E_k\] где $h$ – постоянная планка, $c$ – скорость света в вакууме, $\lambda$ – длина волны. Так как нам нужна максимальная длина волны, то кинетическая энергия равна 0. Отсюда длина волны \[\lambda = \dfrac>=\dfrac\text< Дж$\cdot$ с>\cdot 3\cdot 10^8\text< м/с>>\text< Дж>>=660 \text< нм>\]

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода $\lambda_0$ =290 нм. При облучении катода светом с длиной волны $\lambda$ фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом $U$ =1,9 В. Определите длину волны $\lambda$ . Ответ дайте в нм.

Согласно уравнению Энштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона \[E_\text=A_\text+E_k\] Или \[\dfrac<\lambda>=\dfrac<\lambda_0$>+E_k,\] где $h$ – постоянная планка, $c$ – скорость света в вакууме, $e$ – заряд электрона.
\[\lambda = \dfrac=\dfrac\cdot 3\cdot 10^8\cdot 290\cdot 10^>\cdot 3\cdot 10^8+1,6\cdot 10^\cdot 290\cdot 10^>=200\text< нм>\]

Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны. Энергия фотонов в 1,5 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов? Ответ приведите в эВ.

Согласно уравнению Энштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона \[E_\text=A_\text+E_k\] По условию $E_\text=1,5 E_k$ , то есть \[1,5 E_k = A_\text+E_k\Rightarrow E_k=2A_\text=10\text< эВ>\]

Красная граница фотоэффекта для калия $\lambda_0$ = 0,62 мкм. Какую максимальную скорость могут иметь фотоэлектроны, вылетающие с поверхности калиевого фотокатода при облучении его светом длиной волны $\lambda$ = 0,42 мкм? Ответ приведите в км/с, округлите до целых.

Согласно уравнению Энштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона \[E_\text=A_\text+E_k\] Или \[\dfrac<\lambda>=\dfrac<\lambda_0$>+\dfrac,\] где $h$ – постоянная планка, $c$ – скорость света в вакууме, $m$ – масса электрона, $v$ – скорость фотоэлектрона.
Отсюда скорость электронов \[v=\sqrt<2\dfrac-\dfrac<\lambda_0>\right)>>=\sqrt\text< Дж$\cdot$ с>\cdot 3\cdot 10^8\text< м>/с\left(\dfrac\text< м>>-\dfrac\text< м>>\right)>>\text< кг>>\approx 578\text< км/с>\]

Поток фотонов с энергией 5 эв выбивает из металла фотоэлектроны

Тип 18 № 2304

Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов? (Ответ дать в электрон-вольтах.)

В условии сказано, что максимальная кинетическая энергия в 2 раза меньше работы выхода т.е. Авых=0,5Екин, тогда hv=1,5Екин, Екин=10эВ

Задания Д32 C3 № 3045

Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Электрон, столкнувшись с одним из таких покоящихся атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с атомом оказался равным Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. Эффектом отдачи пренебречь. Ответ дайте в джоулях, округлив до десятых число, умноженное на

Если при столкновении с атомом электрон приобрел энергию, то атом перешел в состояние Следовательно, после столкновения кинетическая энергия электрона стала равной где — энергия электрона до столкновения; отсюда: Импульс p электрона связан с его кинетической энергией соотношением или где m — масса электрона.

Объясните пожалуйста, почему электрон перешёл в состояние Е(0) и почему эту энергию (3,5 эВ) мы прибавляем к энергии электрона?

По постулатам Бора, атом может находиться только в строго определенных состояниях. При столкновении атома и электрона выполняется закон сохранения энергии. По условию, энергия электрона увеличилась, а значит, энергия атома должна была уменьшиться. Так как атом находится на первом энергетическом уровне, единственный способ для него уменьшить свою энергию — перейти на нулевой уровень. При этом его энергия уменьшается на Поскольку вероятностью излучения можно пренебречь, согласно условию, а величиной кинетической энергии отдачи ядра пренебречь в силу ее малости, заключаем, что вся эта энергия передается электрону.

В задаче 3045 по физике есть несколько вопросов:

1) Правильно ли я понимаю, что в системе опосредованно говорится о 2-ух электронах? Один - в поле центральных сил ядра. Второй - свободный электрон пролетающий мимо атома и условно с ядром не взаимодействующий никогда, а с «атомным» электроном – только в момент передачи импульса?

2) Если на первый вопрос ответ "да", то схема "энергетических уровней атома" - это допустимые уровни энергий связанного, «атомного», электрона?

3) Правильно ли, что подлетающий электрон находится на уровне E(бесконечность) или выше?

4) Пролетающий электрон провзаимодействовав с эл. в атоме не был захвачен? Он улетает с ещё большей энергией?

5) К какому типу энергии можно отнести энергию пролетающего электрона (кинетическая и т.д.) в момент его подлёта к атому?

1) Нет, в задаче говорится об атоме и свободном электроне.

2) В данной задаче не нужно рассматривать вклады электронов атома и его ядра в энергетические уровни атома. Атом рассматривается как единый объект с заданным спектром энергий.

3) Свободный электрон не является частью атома, не корректно его энергию помещать на схему энергетических уровней атома (его энергию можно изобразить рядом). Если говорить о возможном спектре кинетических энергий свободного электрона, то он континуальный (не дискретный): В данной задаче кинетическая энергия свободного электрона до столкновения была 1,45 эВ, и 4,95 эВ после.

4) Электрон взаимодействовал с атомом в целом и получил от него порцию энергии.

Задания Д32 C3 № 3046

Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией Электрон, столкнувшись с одним из таких атомов, в результате столкновения получил некоторую дополнительную энергию. Кинетическая энергия электрона до столкновения равнялась Определите импульс электрона после столкновения с атомом. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь, до столкновения атом считать неподвижными.

Тип 18 № 7090

Фотон с энергией 8 эВ выбивает электрон из металлической пластинки с работой выхода 2 эВ (катода). Пластинка находится в сосуде, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е = 5·10 4 В/м. До какой скорости электрон разгонится в этом поле, пролетев путь s = 5·10 –4 м вдоль линии поля?

Релятивистские эффекты не учитывать. Ответ выразите в метрах в секунду и округлите до второй значащей цифры.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

Энергия ускоренных электронов:

Выражаем конечную скорость электрона:

Здравствуйте. У меня возникла проблема при решении данной задачи в значениях. Почему значение электрона (1,6*10^-19) вынесено за скобки. При данном выносе выходит, что идет суммирование (и вычитание) разных величин: к работе выхода и энергии (эВ) прибавляют (В), что является ошибкой. Либо я ошибаюсь, либо это ошибка, поясните, пожалуйста.

1 электронвольт — это произведение заряда электрона на 1 вольт. За скобку вынесен заряд электрона, в скобках складываются и вычитаются вольты.

Тип 26 № 2036

График на рисунке представляет зависимость максимальной энергии фотоэлектронов от частоты падающих на катод фотонов. Определите по графику энергию фотона с частотой Ответ приведите в электрон-вольтах.

То есть если фотоэффект не происходит,значит энергия падающего фотона равна нулю, а отсюда следовательно и частота равна нулю?

Под частотой с индексом ноль подразумевается красная граница?

Нет, не совсем так.

Если фотоэффект не наблюдается, это вовсе не значит, что энергия падающего фотона и, соответственно, его частота равны нулю. Эти величины, конечно же, по-прежнему отличны от нуля. Просто энергии фотона недостаточно для того, чтобы выбить электроны из металла, для этого, как минимум, нужно, чтобы фотон нес энергию, равную работе выхода.

Кроме того, по-видимому, следует сделать следующий комментарий. На самом деле, приведенный в данном задании график не вполне соответствует действительности, так как на нем отмечены отрицательные значения кинетической энергии, которая существенно положительна. Частота здесь — это действительно частота красной границы. При частоте ниже фотоэффект не наблюдается, поэтому говорить об энергии фотоэлектронов в этой области просто не имеет смысла, и рисовать на графике при таких частотах вообще ничего не нужно. Автор рисунка просто продолжил линию в нефизическую область, чтобы указать пересечение с вертикальной осью, конечно, лучше бы это сделать пунктиром, но, как есть.

Спасибо за комментарий, полное объяснение без "потенциальной ямы".

Тип 26 № 3723

Энергия ионизации атома кислорода равна 14 эВ. Найдите максимальную длину волны света, которая может вызвать ионизацию атома кислорода. Ответ приведите в нанометрах, округлив до целых.

Справочные данные: постоянная Планка

Длина волны связана с частотой и скоростью света соотношением: Следовательно, максимально возможной длине волны, соответствует минимально возможная частота.

Согласно постулатам Бора, для перехода электрона на более высокий уровень необходимо, чтобы атом поглотил квант энергии, равный по величине разности энергий конечного и начального состояний. Для ионизации атома необходимо, чтобы энергия поглощаемого фотона была не меньше энергии ионизации: Энергия фотона пропорциональна частоте света: Таким образом, максимальная длина волны света, которая может вызвать ионизацию атома кислорода равна:

Тип 18 № 2302

Задания Д32 C3 № 3041

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов Какова работа выхода если максимальная энергия ускоренных электронов E_e равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

Кажется, что формула не совсем точна: e*dU = (mV^2)/2

А у вас Aвых. = e*dU!

Внимательно прочитайте условие, в данном случае — это не задерживающий потенциал, а ускоряющий. Он не тормозить фотоэлектроны (уменьшает их кинетическую энергию до нуля), а наоборот, еще больше их ускоряет. Поэтому к кинетической энергии фотоэлектронов и добавляется величина

Я не спорю (хотя теперь учту и это). Но вы заменили Работу выхода на e*dU! А надо заменять кинетическую энергию - или я что-то не понял? В учебниках есть формула: (mV^2)/2 = e*dU

А вы заменили не кинетическую энергию, а работу. Вот в чем мое непонимание. Разъясните уж)

Теперь уже я не понимаю, о чем Вы говорите :)

Давайте еще раз, Ваша формула из учебника: , — это формула, определяющая задерживающий потенциал, то есть какое электрическое поле надо создать, чтобы в нем электроны, вылетающие при фотоэффекте, полностью тормозились, не долетая до противоположного электрода в вакуумной трубке (по сути, чтобы вся их кинетическая энергия переходила в потенциальную энергию заряда в электрическом поле). Условно, полярность электродов такая, что свет светит в положительный электрод, а электроны, вылетающие из него, пытаются долететь до отрицательного электрода.

В данной задаче все наоборот, полярность электродов другая. Электроны летят от отрицательного электрода к положительному, при этом они, естественно, ускоряются. Электрическое поле совершает работу и она добавляется к механической энергии электронов. Их новая энергия становится равной . А дальше просто начинается алгебра. Кинетическая энергия фотоэлектронов выражается из уравнения Эйнштейна: и подставляется в энергию электронов после разгона: . Далее используется тот факт, что конечная энергия электронов в 2 раза больше энергии налетающих фотонов. Следовательно:

Поток фотонов с энергией 10 еВ выбивает из металла фотоэлектроны?

Поток фотонов с энергией 10 еВ выбивает из металла фотоэлектроны.

Какого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если работа выхода электронов с поверхности данного металла равна 6 эВ ?

Ek = E - Ak = 10 - 6 = 4 эВ = 4 * 1, 6 * 10 : - 19 = 6, 4 * 10 ^ - 19 Дж.

Работа выхода электрона из металла 4, 2 эВ?

Работа выхода электрона из металла 4, 2 эВ.

Какую максимальную кинетическую энергию могут иметь электроны, выбитые из этого металла фотонами с энергией 6эВ?

Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны?

Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны.

Энергия фотонов в 1, 5 раза больше максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.

Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов?

• 1)30 эВ • 2)15 эВ • 3)10 эВ • 4)5 эВ.

Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов вырываемых из металла под действием фотонов 8 * 10в - 19ДЖ, если работа выхода2 * 10в - 19ДЖ?

Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов вырываемых из металла под действием фотонов 8 * 10в - 19ДЖ, если работа выхода2 * 10в - 19ДЖ.

Работа выхода электронов из металла равна 4, 1 эВ?

Работа выхода электронов из металла равна 4, 1 эВ.

Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если металл освещают фотонами с длиной волны 3 * 10 - 7м.

30 балов за решениеРаботы выхода для 1 и 2 металлов раны А и 3Аоба металла освещаются световыми квантами одинаковой энергии равной 5А определите отношение максимальных кинетических энергий фотоэлектро?

30 балов за решение

Работы выхода для 1 и 2 металлов раны А и 3А

оба металла освещаются световыми квантами одинаковой энергии равной 5А определите отношение максимальных кинетических энергий фотоэлектронов выбиваемых из первого и второго металлов.

При освещении поверхности металла светом частотой 5 * 10 ^ 14 Гц вылетают фотоэлектроны?

При освещении поверхности металла светом частотой 5 * 10 ^ 14 Гц вылетают фотоэлектроны.

Какова работа выхода электрона из металла, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 1.

На поверхность металла падают фотоны с энергией 3, 5 эВ?

На поверхность металла падают фотоны с энергией 3, 5 эВ.

Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов , если работа выхода из металла равна 1, 5 эВ?

Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла электроны , максимальная кинетическая энергия которых равна 8 эВ ?

Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла электроны , максимальная кинетическая энергия которых равна 8 эВ .

Какова работа выхода с поверхности данного металла?

Eк = A / 0, 5 = 10 эВ

Работа выхода для материала пластины равно 4эВ?

Работа выхода для материала пластины равно 4эВ.

Пластина освещается монохраматическим светом.

Какова энергия фотонов падающего света, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 2, 5эВ?

Поверхность тела с работой выхода А вых?

Поверхность тела с работой выхода А вых.

Освещается монохроматическим светом с частотой v , и вырываются фотоэлектроны .

Какую величину определяет разность (hv - Aвых)?

А)Максимальную скорость фотоэлектронов б)Среднею кинетическую энегрию фотоэлектронов в)среднюю скорость фотоэлектронов г)максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

Определите максимальное значение кинетической энергии фотоэлектронов, вырванных с поверхности цинка фотонами, энергия которых равна 6, 3 эВ?

Определите максимальное значение кинетической энергии фотоэлектронов, вырванных с поверхности цинка фотонами, энергия которых равна 6, 3 эВ.

Работа выхода электронов с поверхности цинка 4, 2 эВ.

Если вам необходимо получить ответ на вопрос Поток фотонов выбивает из металла с работой выхода 5 эВ фотоэлектроны?, относящийся к уровню подготовки учащихся 10 - 11 классов, вы открыли нужную страницу. В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с посетителями этой страницы.

0, 5 * Ek = A Ek = A / 0, 5 = 5 / 0, 5 = 10 эВ.

Читайте также: