[latex]Dane:[/latex] [latex]W = 2,5 eV = 4 cdot 10^{-19} J[/latex] [latex]f = 0,8 cdot 10^{18} Hz = 8 cdot 10^{17} Hz[/latex] [latex]v = 400 frac{m}{s}[/latex] [latex]Szukane:[/latex] [latex]m_e[/latex] W zadaniu skorzystamy ze wzoru na zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne (wzór Einsteina-Millikana). Wzór ten opisuje zależność pomiędzy energią fotonu, pracą wyjścia a energią kinetyczną cząstki. Energia fotonu jest równa sumie pracy wyjścia [latex]W[/latex] i energii kinetycznej [latex]E_k[/latex]: [latex]E_f = W + E_k[/latex] Przy czym nie zawsze istnieje energia kinetyczna. Jeżeli foton posiada energię większą potrzebną do wybicia elektronu z powierzchni metalu (pracy wyjścia [latex]W[/latex]), to nadmiar tej energii jest przekazywany na energię kinetyczną elektronu, czyli po prostu jest prędkość. Im większa energia kinetyczna (im więcej energii zostanie) tym większa prędkość elektronu. W zadaniu elektron ma prędkość, to znaczy, że posiada energię kinetyczną [latex]E_k[/latex], tak więc wzór pozostaje bez zmian. Energię fotonu [latex]E_f[/latex] można wyrazić poprzez wzór: [latex]E_f = hf[/latex] A energię kinetyczną: [latex]E_k = frac{mv^2}{2}[/latex] Tak więc podstawiając powyższe równania do wzoru Einsteina-Millikana otrzymamy: [latex]hf = W + frac{m_ev^2}{2}[/latex] [latex]h[/latex], to stała Plancka, której wartość wynosi [latex]6,63 cdot 10^{-34} J cdot s[/latex] Przekształcamy wzór, aby obliczyć masę elektronu [latex]m_e[/latex]: [latex]hf - W = frac{m_ev^2}{2}[/latex] [latex]2(hf - W) = m_ev^2[/latex] [latex]m_e = frac{2(hf - W)}{v^2}[/latex] Wystarczy podstawić i zadanie zrobione.
Metal o pracy wyjścia 2,5 [eV] jest oświetlony światłem o częstotliwości 0,8*[latex] 10^{18} [/latex] [Hz], dzięki czemu są wybijane elektrony, które poruszają się z prędkością v=400 [m/s]. Oblicz masę elektronu....
