2018-10-13
Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна $2750 \mathring{А}$. Найти: 1) работу выхода электрона из вольфрама; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из вольфрама светом с длиной волны $1800 \mathring{А}$; 3) максимальную энергию этих электронов.
Решение:
Энергия кванта, соответствующего длинноволновой границе фотоэффекта, равна работе выхода электрона: $A = h \nu_{0} = \frac{hc}{ \lambda_{0} }$, где $\lambda_{0}$ - длинноволновая граница фотоэффекта. По формуле Эйнштейна энергия кванта, поглощаемая электроном, равна $h \nu = A + W$, где $A$ - работа выхода электрона, $W = \frac{mv^{2} }{2}$ - кинетическая энергия вылетевшего электрона. $W = h \nu - A$, но $A = h \nu_{0}$, поэтому $W = h( \nu - \nu_{0})$. Зная кинетическую энергию электрона, найдем его скорость вылета. $h ( \nu - \nu_{0} ) = \frac{mv^{2} }{2}; v = \sqrt{ \frac{2h( \nu - \nu_{0} ) }{m} }$, где $m$ - масса электрона. Подставляя числовые значения $h, c, \lambda$ и $\lambda_{0}$, получим $A = 7,22 \cdot 10^{-19} Дж; W \approx 3,77 \cdot 10^{-19} Дж; v \approx 0,9 \cdot 10^{6} м/с$.