아연 광전 음극의 표면이 조명됩니다

아연 광전 음극에 0.28μ중 파장의 단색광을 비추면 광전자가 입사 양자를 향해 날아갑니다. 아연의 전자 일함수는 3.74eV입니다. 광전 음극으로 전달되는 총 임펄스를 결정하는 것이 필요합니다.

문제를 해결하기 위해 아인슈타인 공식을 사용합니다.

E = hf - ψ,

여기서 E는 광자 에너지, h는 플랑크 상수, f는 빛의 주파수, ψ는 전자의 일함수입니다.

우리에게 더 편리한 형식으로 공식을 다시 작성해 보겠습니다.

p = E/c = hf/c - Φ/c,

여기서 p는 광자 운동량, c는 빛의 속도입니다.

광음극으로 전달된 총 운동량을 찾으려면 광자 운동량에 방출된 전자 수를 곱해야 합니다. 문제 조건에서는 빛의 파장만 알 수 있으므로 빛의 주파수를 찾아야 합니다.

f = c/λ = 310^8m/초 / 0.2810^-6m = 1.07*10^15Hz.

이제 광자 운동량을 찾을 수 있습니다.

p = hf/c - Φ/c = (6,6310^-34J* 1.07 포함10^15Hz) / 310^8m/s - 3.74eV / (1.610^-19J/eV * 310^8m/s) = 1.1110^-26kgm/s.

광전자가 입사 양자를 향해 날아가기 때문에 광전 음극으로 전달된 전체 운동량은 광자 운동량과 동일합니다. 따라서 총 충격량은 1.11입니다.10^-26kgm/s.

답: 광음극으로 전달되는 총 임펄스는 1.11입니다.10^-26kgm/s.

제품 설명: 디지털 제품

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모든 자료는 자세한 설명과 도표와 함께 읽기 쉬운 형식으로 제공됩니다. 이 제품은 학교 및 대학생, 교사 및 연구원 모두에게 유용할 수 있습니다.

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문제를 해결하려면 아인슈타인 공식을 사용하여 광자 운동량을 결정하고 광전 효과 법칙을 적용해야 합니다. 문제의 답은 1.1110^-26 kgm/s입니다. 솔루션에 대해 궁금한 점이 있으면 도움을 요청할 수 있습니다.

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제품 설명:

0.28 미크론 파장의 단색광으로 조명된 아연 광전 음극은 광전자가 입사 양자를 향해 방출될 때 총 충격을 전달합니다. 아연의 전자 일함수는 3.74eV입니다.

문제를 해결하려면 광전 효과에 대한 아인슈타인 공식을 사용해야 합니다.

E = h*f - ψ,

여기서 E는 방출된 전자의 운동 에너지, h는 플랑크 상수, f는 입사광의 주파수, ψ는 일함수입니다.

파장이 λ이고 빛의 속도가 c인 단색광의 경우 다음 관계식을 사용할 수 있습니다.

f = c/분.

따라서 주어진 파장에 대해 입사광의 주파수를 계산하고 방출된 전자의 운동 에너지를 찾을 수 있습니다. 광전 음극에 전달된 총 운동량은 방출된 전자의 운동량과 동일합니다.

값을 아인슈타인 공식에 대입하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

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^-19J

운동량을 계산하려면 방출된 전자의 속도를 알아야 합니다. 다른 데이터가 없는 경우 공식을 사용하여 전자의 자유 운동에서 에너지와 운동량을 연관시킬 수 있습니다.

E = p^2 / (2m)

여기서 p는 전자의 운동량이고, m은 전자의 질량입니다.

P에 대한 방정식을 풀면 다음을 얻습니다.

p = sqrt(2m이자형)

전자의 경우 질량 m은 9.11 * 10^-31 kg과 같습니다. 값을 대체하면 다음을 얻습니다.

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

p = 6.60 * 10^-23kg*m/s

따라서 광전 음극에 전달된 총 충격량은 6.60 * 10^-23kg*m/s입니다.

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