Die Oberfläche der Zink-Photokathode wird beleuchtet

Wenn eine Zink-Photokathode Mit monochromatischem Licht der Wellenlänge 0,28 μm beleuchtet wird, fliegt ein Photoelektron in Richtung des einfallenden Quanten. Die Elektronenaustrittsarbeit für Zink beträgt 3,74 eV. Es ist notwendig, den Gesamtimpuls zu bestimmen, der auf die Photokathode übertragen wird.

Um das Problem zu lösen, verwenden wir die Einstein-Formel:

E = hf - φ,

Dabei ist E die Photonenenergie, h die Plancksche Konstante, f die Lichtfrequenz und φ die Austrittsarbeit des Elektrons.

Schreiben wir die Formel in eine für uns bequemere Form um:

p = E/c = hf/c - φ/c,

Dabei ist p der Photonenimpuls und c die Lichtgeschwindigkeit.

Um den Gesamtimpuls zu ermitteln, der auf die Photokathode übertragen wird, muss der Photonenimpuls mit der Anzahl der emittierten Elektronen multipliziert werden. Da aus den Problembedingungen nur die Wellenlänge des Lichts bekannt ist, muss die Frequenz des Lichts ermittelt werden:

f = c/λ = 310^8 m/s / 0,2810^-6 m = 1,07*10^15 Hz.

Jetzt können wir den Photonenimpuls ermitteln:

p = hf/c - φ/c = (6,6310^-34 Jmit * 1.0710^15 Hz) / 310^8 m/s - 3,74 eV / (1,610^-19 J/eV * 310^8 m/s) = 1,1110^-26 kgMS.

Da das Photoelektron auf das einfallende Quant zufliegt, ist der auf die Photokathode übertragene Gesamtimpuls gleich dem Photonenimpuls. Daher beträgt der Gesamtimpuls 1,1110^-26 kgMS.

Antwort: Der auf die Fotokathode übertragene Gesamtimpuls beträgt 1,1110^-26 kgMS.

Produktbeschreibung: Digitales Produkt

Produktname: Digitales Physik-Lernprodukt „Die Oberfläche der Zink-Fotokathode wird beleuchtet“

Das digitale Produkt „Die Oberfläche einer Zink-Photokathode wird beleuchtet“ ist ein Lehrmaterial zur Untersuchung des Phänomens des photoelektrischen Effekts in der Physik.

Das Produkt bietet eine detaillierte Beschreibung des Phänomens des photoelektrischen Effekts und seiner Gesetze sowie eine Lösung für das Problem der Bestimmung des Gesamtimpulses, der auf die Photokathode übertragen wird, wenn sie mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 0,28 Mikrometern beleuchtet wird.

Alle Materialien werden in einem leicht lesbaren Format mit ausführlichen Erklärungen und Diagrammen präsentiert. Das Produkt kann sowohl für Schüler als auch für Universitätsstudenten, Lehrer und Forscher nützlich sein.

Das digitale Produkt „Die Oberfläche einer Zink-Fotokathode wird beleuchtet“ ist eine ausgezeichnete Wahl für alle, die ihre physikalischen Kenntnisse vertiefen und sich mit dem Phänomen des fotoelektrischen Effekts vertraut machen möchten.

Dieses digitale Produkt „Die Oberfläche einer Zink-Photokathode wird beleuchtet“ ist ein Lehrmaterial zur Untersuchung des Phänomens des photoelektrischen Effekts in der Physik. Das Produkt enthält eine detaillierte Beschreibung des Phänomens des photoelektrischen Effekts und seiner Gesetze sowie eine Lösung für das Problem der Bestimmung des Gesamtimpulses, der auf die Photokathode übertragen wird, wenn sie mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 0,28 Mikrometern beleuchtet wird, sofern das Photoelektron vorhanden ist fliegt auf das einfallende Quant zu, und die Austrittsarbeit des Elektrons für Zink beträgt 3,74 eV.

Das Produkt präsentiert Materialien in einem leicht lesbaren Format mit detaillierten Erklärungen und Diagrammen. Das Produkt kann sowohl für Schüler und Studenten als auch für Lehrer und Forscher nützlich sein, die ihre Kenntnisse der Physik vertiefen und sich mit dem Phänomen des photoelektrischen Effekts vertraut machen möchten.

Zur Lösung des Problems gehört die Verwendung der Einstein-Formel zur Bestimmung des Photonenimpulses sowie die Anwendung der Gesetze des photoelektrischen Effekts. Die Antwort auf das Problem lautet 1,1110^-26 kgm/s. Wenn Sie Fragen zur Lösung haben, können Sie um Hilfe bitten.

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Waren Beschreibung:

Eine Zink-Fotokathode, die mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 0,28 Mikrometern beleuchtet wird, erzeugt einen Gesamtimpuls, wenn ein Fotoelektron in Richtung des einfallenden Quanten emittiert wird. Die Elektronenaustrittsarbeit für Zink beträgt 3,74 eV.

Um das Problem zu lösen, muss die Einstein-Formel für den photoelektrischen Effekt verwendet werden:

E = h*f - φ,

Dabei ist E die kinetische Energie des emittierten Elektrons, h das Plancksche Wirkungsquantum, f die Frequenz des einfallenden Lichts und φ die Austrittsarbeit.

Für monochromatisches Licht mit der Wellenlänge λ und der Lichtgeschwindigkeit c kann die Beziehung verwendet werden:

f = c/min.

Somit kann man für eine gegebene Wellenlänge die Frequenz des einfallenden Lichts berechnen und dann die kinetische Energie des emittierten Elektrons ermitteln. Der auf die Photokathode übertragene Gesamtimpuls entspricht dem Impuls des emittierten Elektrons.

Wenn wir die Werte in die Einstein-Formel einsetzen, erhalten wir:

E = h*c/λ - f

E = 6,626 * 10^-34 * 3 * 10^8 / (0,28 * 10^-6) - 3,74 * 1,6 * 10^-19

E = 1,99 * 10^-19 J

Um den Impuls zu berechnen, muss man die Geschwindigkeit des emittierten Elektrons kennen. Wenn keine anderen Daten vorliegen, können Sie die Formel verwenden, um Energie und Impuls bei der freien Bewegung eines Elektrons in Beziehung zu setzen:

E = p^2 / (2m)

Dabei ist p der Impuls des Elektrons und m seine Masse.

Wenn wir die Gleichung nach p auflösen, erhalten wir:

p = sqrt(2mE)

Für ein Elektron beträgt die Masse m 9,11 * 10^-31 kg. Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir:

p = sqrt(2 * 9,11 * 10^-31 * 1,99 * 10^-19)

p = 6,60 * 10^-23 kg*m/s

Somit beträgt der auf die Fotokathode übertragene Gesamtimpuls 6,60 * 10^-23 kg*m/s.

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