아연 금속의 일함수. 313 nm 빛에 의해 방출되는 전자의 속도

아연 금속의 일함수. 313 nm 사용했을 때 전자의 속력

 

 

실험에서 한 학생은 아연 금속 표면에서 전자를 막 떼어내는데 필요한 최대 파장이 351 nm인 것을 발견하였다. 이 학생이 313 nm의 빛을 사용했다면 방출되는 전자의 속력을 계산하시오.

 

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hν = W + 1/2 m_e u^2 에서,

1/2 m_e u^2 = Ek 라 두면,

Ek = hν - W

 

 

 

전자를 방출시키는 데 필요한 빛의 최소 진동수를 ν_0라 하면,

ν_0 = c / λ_max

= (3×10^8 m/s) / (351×10^-9 m)

= (3×10^8) / (351×10^(-9))

= 8.55×10^14 /s ... 문턱 진동수 (threshold frequency)

 

 

 

방출되는 전자의 운동 에너지를 Ek라 하면,

Ek = hν - W

= hν - hν_0

= hc/λ - hν_0

= h (c/λ - ν_0)

= (6.63×10^-34 J•s) × [(3×10^8 m/s) / (313×10^-9 m) - (8.55×10^14 /s)]

= (6.63×10^(-34)) × [(3×10^8) / (313×10^(-9)) - (8.55×10^14)]

= 6.86×10^-20 J = 6.86×10^-20 kg•m^2/s^2

( 1 J = 1 kg•m^2/s^2 )

 

 

 

Ek = 1/2 m_e u^2 또는

Ek = 1/2 mv^2 이므로,

v = (2Ek / m)^(1/2)

= [2 × (6.86×10^-20 kg•m^2/s^2) / (9.1×10^-31 kg)]^(1/2)

= [2 × (6.86×10^(-20)) / (9.1×10^(-31))]^(1/2)

= 3.88×10^5 m/s

 

 

 

답: 3.88×10^5 m/s

 

 

 

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/16906 ] 아연의 일함수.

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/5258 ] 구리의 일함수.

 

 

 

[키워드] 금속 아연의 일함수 기준문서, 아연 금속의 일함수 기준문서, 문턱진동수 기준문서