work function 3 eV 2.5×10^7 m/s wavelength light

일함수가 3 eV인 금속에 광을 조사했을 때

금속으로부터 전자가 2.5×10^7 m/s의 속도로 방출되었다면

입사광의 파장은 얼마인지 구하시오.

[참고] 금속의 일함수

kinetic E = Ek = 1/2 mv^2 이므로,

= (1/2) (9.109×10^(-31) kg) (2.5×10^7 m/s)^2

= (1/2) (9.109×10^(-31)) (2.5×10^7)^2

= 2.85×10^(-16) kg•m^2/s^2

= 2.85×10^(-16) J

( 전자의 질량, m_e = 9.109×10^(-31) kg )

1 eV = 1.602 176 634×10^(-19) J 이므로,

3 eV × (1.602176634×10^(-19) J / 1 eV)

= 3 × (1.602176634×10^(-19))

= 4.81×10^(-19) J

E_photon = binding E + kinetic E

( work function = binding E )

= 4.81×10^(-19) + 2.85×10^(-16)

= 2.85481×10^(-16) J

E_photon = hν = h(c/λ) = hc / λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

λ = hc / E_photon

= [(6.626×10^(-34) J•s) (2.998×10^8 m/s)] / (2.85481×10^(-16) J)

= [(6.626×10^(-34)) (2.998×10^8)] / (2.85481×10^(-16))

= 6.96×10^(-10) m

6.96×10^(-10) m × (10^9 nm / 1 m)

= 6.96×10^(-10) × (10^9)

= 0.696 nm

답: 0.696 nm

[키워드] 금속의 일함수 기준, 금속의 일함수 사전