Номер 6, страница 182 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.2. Фотоэффект. Опыты А. Г. Столетова - номер 6, страница 182.

Решение.

Решение 2.

Для ответа на этот вопрос необходимо обратиться к уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, которое описывает закон сохранения энергии при взаимодействии фотона с электроном в веществе.

Решение

Фотоэлектрический эффект (фотоэффект) — это явление испускания электронов веществом под действием света. Закон сохранения энергии для этого явления описывается уравнением Эйнштейна:

$h\nu = A_{вых} + K_{max}$

где $h$ — постоянная Планка, $\nu$ — частота падающего света, $h\nu$ — энергия одного падающего фотона, $A_{вых}$ — работа выхода электрона из вещества (зависит от материала), а $K_{max}$ — максимальная кинетическая энергия вылетевшего электрона (фотоэлектрона).

Выразим из этого уравнения максимальную кинетическую энергию:

$K_{max} = h\nu - A_{вых}$

Из этой формулы видно, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов напрямую зависит от двух величин: частоты падающего света $\nu$ и работы выхода $A_{вых}$, которая определяется свойствами материала. Поскольку частота связана с длиной волны соотношением $\nu = c/\lambda$, то $K_{max}$ также зависит и от длины волны света.

Интенсивность света (яркость) характеризуется числом фотонов, падающих на поверхность за единицу времени. Увеличение интенсивности означает увеличение количества фотонов, что приводит к росту числа выбитых фотоэлектронов (увеличению фототока). Однако энергия каждого отдельного фотона ($h\nu$) при этом не изменяется, если частота $\nu$ остается постоянной. Так как каждый электрон поглощает энергию одного фотона, максимальная энергия, которую он может приобрести, не зависит от общего числа фотонов, то есть от интенсивности света.

Следовательно, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света.

Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности (или мощности) падающего света.