Энергия ионизации E – это минимальная энергия, которую необходимо затратить для перемещения электрона из твердого тела на бесконечность. В общем случае она складывается из работы выхода электрона W и классической работы A, которая необходима для преодоления электроном электростатического поля твердого тела:
E = W + A
Рассмотрим незаряженный шар радиуса R из материала с работой выхода W.
1. Чему при этом равны энергии удаления одного и m электронов (E1 и Em, соответственно)? (2 балла) Электрон может быть удален, например, под действием света (фотоэффект).
2. Рассчитайте красную границу фотоэффекта (λmax, нм) для объемного образца и нанокластера* натрия. Почему отличаются полученные значения λmax? Каким цветам видимого спектра они соответствуют? (3 балла)
Рассмотрим последовательную ионизацию нанокластера металла радиуса R из материала с работой выхода W:
3. Выведите формулу энергии последовательной ионизации E'i (т.е., энергию процесса 
). (2 балла)
4. Рассчитайте максимальный заряд нанокластера* натрия при ионизации ультрафиолетовым лазером с длинной волны 200 нм. (3 балла)
* Нанокластер имеет форму шара и содержит 14000 атомов натрия.
Работу выхода натрия считать равной 2,39 эВ, плотность натрия 0,971 г/см3. Все рассматриваемые процессы протекают в вакууме.
