Comprensione dei concetti
* Effetto fotoelettrico: Questo fenomeno descrive l'emissione di elettroni da un materiale quando la luce brilla su di esso. L'energia della luce viene assorbita dagli elettroni, che possono quindi sfuggire al materiale.
* Funzione di lavoro (φ): Questa è l'energia minima richiesta per rimuovere un elettrone dalla superficie di un materiale.
* costante di Planck (h): Una costante fondamentale nella meccanica quantistica che correla l'energia di un fotone alla sua frequenza.
* Frequenza (ν): Il numero di ondate di luce che passano un punto in un determinato momento.
* Energia cinetica (KE): L'energia che un elettrone possiede a causa del suo movimento.
L'equazione
La relazione tra questi concetti è data dalla seguente equazione:
Ke =hν - φ
Dove:
* Ke è l'energia cinetica massima degli elettroni emessi.
* H è la costante di Planck (6,63 x 10^-34 J · s).
* ν è la frequenza della luce (2,53 x 10^-7 Hz).
* Φ è la funzione di lavoro (3,6 eV, che deve essere convertita in joule).
Calcoli
1. Converti la funzione di lavoro in joule:
* 1 eV =1.602 x 10^-19 j
* Φ =3.6 ev * (1.602 x 10^-19 j/ev) =5.767 x 10^-19 j
2. Calcola l'energia del fotone (hν):
* hν =(6.63 x 10^-34 J · s) * (2,53 x 10^-7 Hz) =1,68 x 10^-31 j
3. Calcola l'energia cinetica massima (KE):
* Ke =hν - φ
* Ke =(1,68 x 10^-31 j)-(5.767 x 10^-19 J)
* Ke =-5.765 x 10^-19 j
Risultato:
L'energia cinetica massima degli elettroni emessi è -5.765 x 10^-19 J . Un'energia cinetica negativa non è fisicamente possibile. Ciò indica che l'energia della luce ultravioletta non è sufficiente per superare la funzione di lavoro del materiale, il che significa che non verranno emessi elettroni.
Nota importante: La frequenza della luce ultravioletta è in genere molto più alta di 2,53 x 10^-7 Hz. Questo valore è probabilmente errato. Si prega di ricontrollare le informazioni fornite.
