Номер 5, страница 182 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.2. Фотоэффект. Опыты А. Г. Столетова - номер 5, страница 182.

Решение.

Решение 2.

Решение

Этот вопрос относится к явлению внешнего фотоэффекта, которое описывается уравнением Эйнштейна. Согласно законам фотоэффекта, энергия каждого падающего фотона ($E_ф$) расходуется на совершение работы выхода электрона из металла ($A_{вых}$) и на сообщение этому электрону кинетической энергии ($E_к$).

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта имеет вид:

$E_ф = A_{вых} + E_{к,max}$

Энергия фотона $E_ф$ прямо пропорциональна частоте света $\nu$:

$E_ф = h\nu$

где $h$ — постоянная Планка.

Подставив выражение для энергии фотона в уравнение Эйнштейна, получим:

$h\nu = A_{вых} + E_{к,max}$

Чтобы понять, как изменяется максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов ($E_{к,max}$) при изменении частоты ($\nu$), выразим $E_{к,max}$ из этого уравнения:

$E_{к,max} = h\nu - A_{вых}$

В этой формуле:

• $h$ (постоянная Планка) — это константа.
• $A_{вых}$ (работа выхода) — это постоянная величина для данного конкретного металла.

Следовательно, уравнение показывает линейную зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. С увеличением частоты $\nu$ значение произведения $h\nu$ увеличивается. Поскольку работа выхода $A_{вых}$ остается неизменной, разность $h\nu - A_{вых}$ также увеличивается.

Ответ: При увеличении частоты падающего света максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается линейно.