Определите максимальную скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1В (заряд электрона – 1,6*10- 19Кл; масса электрона -9,1*10-31кг)
Для определения максимальной скорости фотоэлектронов, мы должны использовать формулу, связывающую максимальную скорость электронов с задерживающей разностью потенциалов и физическими свойствами электрона.
Формула, которую мы используем для этой задачи, называется формулой энергии кинетической энергии электрона:
eV = KE_max + W
Где:
- e - заряд электрона (1,6*10^-19 Кл)
- V - задерживающая разность потенциалов (1 В)
- KE_max - максимальная кинетическая энергия электрона
- W - работа, которую нужно совершить, чтобы удалить электрон из материала
Мы можем найти максимальную скорость электрона, учитывая, что кинетическая энергия электрона равна половине произведения его массы на квадрат его скорости:
KE_max = (1/2)m_e * v_max^2
Где:
- m_e - масса электрона (9,1*10^-31кг)
- v_max - максимальная скорость электрона
В данной формуле, неизвестная переменная - это v_max, которую мы и хотим найти.
Для начала подставим значения из условия задачи в формулу энергии кинетической энергии на место переменных, чтобы выразить максимальную кинетическую энергию:
eV = KE_max + W
(1,6*10^-19 Кл) * (1 В) = KE_max + W
Далее, выразим максимальную кинетическую энергию из этого уравнения:
KE_max = (1,6*10^-19 Кл) * (1 В) - W
Теперь подставим это значение в формулу для кинетической энергии электрона:
Зная, что работа W равна разности энергии связи (Binding Energy) или энергии, необходимой для удаления электрона из материала, мы можем подставить ее значение и решить уравнение:
Теперь мы можем решить это уравнение, используя алгебруическую арифметику и решение квадратного уравнения.
После решения этого уравнения, полученное значение для максимальной скорости электрона будет окончательным ответом на вопрос "Определите максимальную скорость фотоэлектронов".
Формула, которую мы используем для этой задачи, называется формулой энергии кинетической энергии электрона:
eV = KE_max + W
Где:
- e - заряд электрона (1,6*10^-19 Кл)
- V - задерживающая разность потенциалов (1 В)
- KE_max - максимальная кинетическая энергия электрона
- W - работа, которую нужно совершить, чтобы удалить электрон из материала
Мы можем найти максимальную скорость электрона, учитывая, что кинетическая энергия электрона равна половине произведения его массы на квадрат его скорости:
KE_max = (1/2)m_e * v_max^2
Где:
- m_e - масса электрона (9,1*10^-31кг)
- v_max - максимальная скорость электрона
В данной формуле, неизвестная переменная - это v_max, которую мы и хотим найти.
Для начала подставим значения из условия задачи в формулу энергии кинетической энергии на место переменных, чтобы выразить максимальную кинетическую энергию:
eV = KE_max + W
(1,6*10^-19 Кл) * (1 В) = KE_max + W
Далее, выразим максимальную кинетическую энергию из этого уравнения:
KE_max = (1,6*10^-19 Кл) * (1 В) - W
Теперь подставим это значение в формулу для кинетической энергии электрона:
(1,6*10^-19 Кл) * (1 В) - W = (1/2)(9,1*10^-31кг) * v_max^2
Зная, что работа W равна разности энергии связи (Binding Energy) или энергии, необходимой для удаления электрона из материала, мы можем подставить ее значение и решить уравнение:
(1,6*10^-19 Кл) * (1 В) - Binding Energy = (1/2)(9,1*10^-31кг) * v_max^2
Теперь мы можем решить это уравнение, используя алгебруическую арифметику и решение квадратного уравнения.
После решения этого уравнения, полученное значение для максимальной скорости электрона будет окончательным ответом на вопрос "Определите максимальную скорость фотоэлектронов".