Импульс фотоэлектрона
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}$ эВ, где $n = 1, 2, 3, \ldots$. При переходе атома из состояния $E_2$ в состояние $E_1$ атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, $\nu_{\text{кр}} = 6 \cdot 10^{14}$ Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона?
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой эВ, где n = 1, 2, 3, … . При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, νкр = 61014 Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Найдите энергию фотона как разность энергий атома в состояниях $E_2$ и $E_1$.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте уравнение фотоэффекта $h\nu = A_\text{вых} + E_{\text{к max}}$, где $A_\text{вых} = h\nu_{\text{кр}}$, а импульс электрона связан с кинетической энергией формулой $E_{\text{к max}} = \dfrac{p_{\max}^2}{2m_e}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Вычислите $E_\gamma = 13{,}6\left(1 - \dfrac14\right) = 10{,}2$ эВ, затем $E_{\text{к max}} = 10{,}2\ \text{эВ} - h\nu_{\text{кр}}$ и найдите $p_{\max} = \sqrt{2m_eE_{\text{к max}}}$.