This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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Voici les solutions à vos questions : 1. Calcul de l'énergie quantique Pour calculer l'énergie d'un quantum de rayonnement, nous utilisons la formule de Planck. Step 1: Écrire la formule de l'énergie d'un photon. L'énergie E d'un photon est donnée par : E = hf où h est la constante de Planck et f est la fréquence. Step 2: Substituer les valeurs données. On nous donne h = 6,6 × 10^-34 J s et f = 2,5 × 10^14 Hz. E = (6,6 × 10^-34 J s) × (2,5 × 10^14 Hz) Step 3: Calculer l'énergie. E = 16,5 × 10^-20 J E = 1,7 × 10^-19 J L'énergie quantique est de : 1,7 × 10^-19 J 2. Fonction de travail, énergie cinétique maximale et fréquence de seuil a) Exprimer la fonction de travail en Joules. Step 1: Utiliser le facteur de conversion. La fonction de travail est donnée en électron-volts (eV). Pour la convertir en Joules (J), nous utilisons la conversion 1 eV = 1,6 × 10^-19 J. = 3,0 eV × (1,6 × 10^-19 JeV) Step 2: Calculer la fonction de travail en Joules. = 4,8 × 10^-19 J La fonction de travail est de : 4,8 × 10^-19 J b) Déterminer l'énergie cinétique maximale du photoélectron et la fréquence de seuil. Step 1: Calculer la fréquence de seuil (f_0). La fréquence de seuil est liée à la fonction de travail par la formule = hf_0. f_0 = ()/(h) En utilisant la valeur de calculée précédemment et h = 6,6 × 10^-34 J s : f_0 = 4,8 × 10^-19 J6,6 × 10^-34 J s f_0 ≈ 0,727 × 10^15 Hz f_0 = 7,3 × 10^14 Hz La fréquence de seuil est de : 7,3 × 10^14 Hz Step 2: Calculer l'énergie du photon incident (E). L'énergie du photon incident est donnée par E = (hc)/(), où c est la vitesse de la lumière (3,0 × 10^8 m/s) et est la longueur d'onde. = 3,5 nm = 3,5 × 10^-9 m E = (6,6 × 10^-34 J s) × (3,0 × 10^8 m/s)3,5 × 10^-9 m E = 19,8 × 10^-26 J m3,5 × 10^-9 m E ≈ 5,657 × 10^-17 J Step 3: Calculer l'énergie cinétique maximale (KE_max). L'énergie cinétique maximale des photoélectrons est donnée par l'équation de l'effet photoélectrique d'Einstein : KE_max = E - . KE_max = (5,657 × 10^-17 J) - (4,8 × 10^-19 J) Pour soustraire, nous alignons les puissances de 10 : KE_max = (565,7 × 10^-19 J) - (4,8 × 10^-19 J) KE_max = 560,9 × 10^-19 J KE_max = 5,6 × 10^-17 J L'énergie cinétique maximale est de : 5,6 × 10^-17 J Envoie-moi la prochaine 📸