Page 106 - physics6

92 บทที่ 19 | ฟิสิกส์อะตอม ฟิสิกส์ เล่ม 6 ฟิสิกส์ เล่ม 6 บทที่ 19 | ฟิสิกส์อะตอม 93

ื
ึ
วิธีทำา ปรากฎการณ์โฟโตอิเล็กทริกจะเกิดข้นก็ต่อเม่อพลังงานของโฟตอนมีค่าเท่ากับหรือมาก
กว่าฟังก์ชันงานของธาตุโฟตอนของแสงที่มีความถี่ 8.15 × 10 Hz จะมีพลังงาน E = hf
14
14
(6 626 10
34
14
Js)(8.1510Hz)
จะได้ E E (6. .626 10 34 Js)(8.1510Hz)
.
. 54010
E E 54010 19 J J
19
. 54010.
54010 19 J J
19
.
. 16 10
J/eV
19
16 10 19 J/eV
. 338eV
.
E E 338eV

เม่อพิจารณาจากตารางฟังก์ชันงานของแต่ละธาต พบว่าพลังงานของโฟตอนมากกว่า
ุ
ื
ี
ฟังก์ชันงานของแบเรียมเพียงธาตุเดียว ดังน้นธาตุท่เกิดปรากฎการณ์โฟโตอิเล็กทริกได ้
ั
คือ แบเรียม
ตอบ แบเรียม
-19
10. ในการทดลองปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ถ้าโลหะที่ใช้มีฟังก์ชันงานเท่ากับ 1.10 × 10 จูล
็
ี
ำ
ื
ิ
โฟตอนของแสงทมความยาวคล่น 600 นาโนเมตร จะทาให้อเลกตรอนหลุดจากผิวโลหะน้ม ี
ี
่
ี
ความเร็วสูงสุดเท่าใด และความต่างศักย์หยุดยั้งของการทดลองนี้มีค่าเท่าใด
วิธีทำา หาความเร็วสูงสุดของอิเล็กตรอน จากสมการ hf = W + E k max 1 mv 2 max
2
เนื่องจาก c = f และ E k max 1 mv 2 max
2
1 hc
เมื่อแทนค่าใน hf = W + E จะได้ mv 2 W 1 mv 2
k
max 2 max 2 max
-19
ในที่นี้ = 600 nm = 6.00 × 10 m และ W = 1.1 × 10 J
-7
hc 1 2
เมื่อแทนค่าใน W mv
2 max
8
(6.626 10 34 Js)(3.00 10 m/s) 1 9 1 3 1 2
6 0 0 1 0 9 m (1.1010J) 2 (9.11 10 kg)v max
หาค่า v max ได้ v max = 6.97 × 10 m/s
5
hc
หาความต่างศักย์หยุดยั้งจาก W eV s
เมื่อแทนค่า จะได้
8
(6.626 10 34 Js)(3.0010m/s) (1.1010J)(1.60 10 19 C)V
19
600 10 m S
9
หาค่า V ได้ V = 1.38 V
s
s
5
ตอบ ความเร็วสูงสุดเท่ากับ 6.97 × 10 เมตรต่อวินาที และความต่างศักย์หยุดยั้งเท่ากับ
1.38 โวลต์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี