Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En = −13,6/n2 эВ, где n = 1, 2, 3, …. При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? (Ответ дать в 10–24 кг·м/с, округлив до десятых.) Постоянную Планка принять = й 6,6·10−34 Дж·с, а скорость света — 3·108 м/с.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При переходе атома из состояния $E_2$ в состояние $E_1$ атом испускает фотон с энергией:
$h\nu=E_2 - E_1= ( $\frac{1}{1 ^2}$ - $\frac{1}{2 ^2}$ ) \cdot 13,6 эВ=1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) Дж$
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$h\nu=A + $\frac{mV ^2}{2}$ =A + \frac{p ^2}{2m}$
Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:
$\frac{hc}{\lambda_кр} =A$
Таким образом:
$p= \sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - $\frac{hc}{\lambda_кр}$ аргумента} ) =$
$= $\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9,}$ аргумента 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) \cdot ( 1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) - $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ ) =1,3 \cdot 10 в степени ( - 24 ) кг \cdot м/с$ $p= \sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - $\frac{hc}{\lambda_кр}$ аргумента} ) =$
$= $\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9,}$ аргумента 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) \cdot ( 1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) - $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ ) =$
$=1,3 \cdot 10 в степени ( - 24 ) кг \cdot м/с$
Ответ: 1,3.
$h\nu=E_2 - E_1= ( $\frac{1}{1 ^2}$ - $\frac{1}{2 ^2}$ ) \cdot 13,6 эВ=1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) Дж$
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$h\nu=A + $\frac{mV ^2}{2}$ =A + \frac{p ^2}{2m}$
Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:
$\frac{hc}{\lambda_кр} =A$
Таким образом:
$p= \sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - $\frac{hc}{\lambda_кр}$ аргумента} ) =$
$= $\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9,}$ аргумента 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) \cdot ( 1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) - $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ ) =1,3 \cdot 10 в степени ( - 24 ) кг \cdot м/с$ $p= \sqrt{аргумента: 2m ( h\nu - $\frac{hc}{\lambda_кр}$ аргумента} ) =$
$= $\sqrt{аргумента: 2 \cdot 9,}$ аргумента 1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) \cdot ( 1,63 \cdot 10 в степени ( - 18 ) - $\frac{6,6 \cdot 10 в степени ( - 34 ) \cdot 3 \cdot 10 в степени 8}{300 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ ) =$
$=1,3 \cdot 10 в степени ( - 24 ) кг \cdot м/с$
Ответ: 1,3.
Правильный ответ:
1,3
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 105187 • Задание №10
На рисунке изображены схемы четырех атомов.
[рис.]
Электроны обозначены черными точками. Атому $_3 в степени ...
ID 168074 • Задание №19
Какая почва прогревается летом быстрее: влажная или сухая?...
🔗 Другие задания линии №16 по предмету Физика:
ID 106537
Каков заряд ядра $_5 в степени левая круглая скобка 11 правая круглая скобка B$ (в единицах эле...
ID 106538
Во сколько раз число протонов в ядре изотопа плутония $в степени левая круглая скобка 235 права...
ID 106539
На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
[рис.]
Укаж...
ID 106540
На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
[рис.]
Укаж...
ID 106541
На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
[рис.]
Укаж...