Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Квантовая физика => Фотоэффект. Фотоны => : Антон Огурцевич 21 October 2014, 22:25
-
Фотоны с энергией 4,9 эВ падают на пластину из металла с работой выхода 4,5 эВ и вызывают фотоэффект. Найдите максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона, если предположить, что направление движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности металла.
-
Решение: т.к. направление движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности металла, то можно воспользоваться уравнением Эйнштейна для фотоэффекта
\[ \begin{array}{l} {E=A+E_{k\max } ,{\rm \; \; \; \; \; \; \; \; \; }p_{\max } =m\cdot \upsilon _{\max } ,} \\ {E_{k\max } =\frac{m\cdot \upsilon _{\max }^{2} }{2} =\frac{m^{2} \cdot \upsilon _{\max }^{2} }{2\cdot m} =\frac{p_{\max }^{2} }{2\cdot m} ,} \\ {\frac{p_{\max }^{2} }{2\cdot m} =E-A,{\rm \; \; \; \; \; }p_{\max }^{2} =2\cdot m\cdot \left(E-A\right),} \\ {p_{\max } =\sqrt{2\cdot m\cdot \left(E-A\right)} .} \end{array} \]
здесь E энергия падающего фотона, A - работа выхода электрона, Ekmax – максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов, pmax – искомый импульс, m = 9,1∙10-31 кг – масса электрона. Для расчётов, энергию фотона и работу выхода необходимо из электрон-вольт перевести в джоули, помножив на элементарный заряд 1,6∙10-19 Кл.
Ответ: 3,4∙10-25 кг∙м/с.