Решение.
Для решения задачи используем формулу Эйнштейна для фотоэффекта:
\[ E=A+{{E}_{K}}\ \ \ (1).
\]
Где:
Е – энергия фотона,
А – энергия необходимая для ионизации атома Калия (работа выхода электрона).
А = 2,00 эВ =(2,00∙1,6∙10
-19) Дж = 3,20 ∙10
-19 Дж,
Энергия фотона определяется по формуле:
\[ E=\frac{h\cdot c}{\lambda }\ \ \ (2). \]
Где:
h = 6,63∙10
-34 Дж∙с – постоянная Планка,
с – скорость света в вакууме,
с = 3∙10
8 м/с.
Подставим (2) в (1) выразим кинетическую энергию электрона.
\[ {{E}_{K}}=\frac{h\cdot c}{\lambda }-A(3).{{E}_{K}}=\frac{6,63\cdot {{10}^{-34}}\cdot 3\cdot {{10}^{8}}}{5,09\cdot {{10}^{-7}}}-3,2\cdot {{10}^{-19}}=0,7\cdot {{10}^{-19}}.
\]
ЕК = 0,7∙10
-19 Дж.
Определим среднюю энергию теплового движения молекул газа при температуре 17° C
17º С = (273 + 17) К = 290 К.
Температура связана с средней кинетической энергией поступательного движения молекул соотношением:
\[ \begin{align}
& {{E}_{2}}=\frac{3}{2}\cdot k\cdot T\ \ \ (3).{{E}_{2}}=\frac{3}{2}\cdot 1,38\cdot {{10}^{-23}}\cdot 290=600,3\cdot {{10}^{-23}}. \\
& \frac{{{E}_{K}}}{{{E}_{2}}}=\frac{0,7\cdot {{10}^{-19}}}{600,3\cdot {{10}^{-23}}}=11,7. \\
\end{align} \]
к – постоянная Больцмана,
к = 1,38∙10
-23 Дж/К.
Ответ: 11,7.