Comprendre les concepts
* Effet photoélectrique: Ce phénomène décrit l'émission d'électrons à partir d'un matériau lorsque la lumière brille dessus. L'énergie de la lumière est absorbée par les électrons, qui peuvent ensuite s'échapper du matériau.
* fonction de travail (φ): Il s'agit de l'énergie minimale nécessaire pour éliminer un électron de la surface d'un matériau.
* constante de Planck (h): Une constante fondamentale dans la mécanique quantique reliant l'énergie d'un photon à sa fréquence.
* fréquence (ν): Le nombre de vagues de lumière qui passent un point dans un temps donné.
* énergie cinétique (KE): L'énergie qu'un électron possède en raison de son mouvement.
L'équation
La relation entre ces concepts est donnée par l'équation suivante:
Ke =hν - φ
Où:
* Ke est l'énergie cinétique maximale des électrons émis.
* H est la constante de Planck (6,63 x 10 ^ -34 J · S).
* ν est la fréquence de la lumière (2,53 x 10 ^ -7 Hz).
* Φ est la fonction de travail (3,6 eV, qui doit être convertie en joules).
Calculs
1. Convertissez la fonction de travail en Joules:
* 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. Calculez l'énergie du photon (hν):
* Hν =(6,63 x 10 ^ -34 J · S) * (2,53 x 10 ^ -7 Hz) =1,68 x 10 ^ -31 J
3. Calculez l'énergie cinétique maximale (KE):
* Ke =hν - φ
* Ke =(1,68 x 10 ^ -31 J) - (5,767 x 10 ^ -19 J)
* Ke =-5.765 x 10 ^ -19 J
Résultat:
L'énergie cinétique maximale des électrons émis est -5.765 x 10 ^ -19 J . Une énergie cinétique négative n'est pas physiquement possible. Cela indique que l'énergie de la lumière ultraviolette n'est pas suffisante pour surmonter la fonction de travail du matériau, ce qui signifie qu'aucun électrons ne sera émis.
Remarque importante: La fréquence de la lumière ultraviolette est généralement bien supérieure à 2,53 x 10 ^ -7 Hz. Cette valeur est probablement incorrecte. Veuillez revérifier les informations données.
