Question

«Квантовая физика».


1. Вычислите частоту света, соответствующую длине волны 540нм.
2. Какой энергией обладает фотон с частотой 5,56*1014 Гц?
3. какова масса этого фотона?
4. Вычислите импульс фотона при данной частоте.
5. Выразите энергию фотона в электрон-вольтах.
6. Какой энергией будут обладать электроны, выбитые из металла, если работа выхода равна 1,4эВ?
7. Какую скорость приобретут эти электроны?

Answer 1

1) v = c / λ = 3*10⁸ м/с / 540*10⁻⁹ м ≈ 5,6*10¹⁴ Гц
2) E = h * v = 6,63*10⁻³⁴ Дж*с * 5,56*10¹⁴ Гц ≈ 3,68*10⁻¹⁹ Дж
3) Фотон безмассовая частица (m = 0)
4) p = h * v / c = 6.63*10⁻³⁴ Дж*с * 5,56*10¹⁴ Гц / 3*10⁸ м/с ≈ 1,23*10⁻²⁷ кг*м/с
5) 3,68*10⁻¹⁹ Дж = 3,68*10⁻¹⁹ Дж / 1,60*10⁻¹⁹ Дж.эВ = 2,30 эВ
6) h * v = A + Ek => Ek = h * v - A = 2,30 эВ - 1,4 эВ = 0,9 эВ
7) Ek = m * υ² / 2 => υ = √(2 * Ek / m) = √(2 * 0,9 * 1,60*10⁻¹⁹ Дж / 9,11*10⁻³¹ кг) ≈ 5,62*10⁵ м/с = 562 км/с