Номер 7, страница 182 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.2. Фотоэффект. Опыты А. Г. Столетова - номер 7, страница 182.

Решение.

Решение 2.

Решение

Это явление описывается уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

$E_{k_{max}} = E_{ф} - A_{вых}$

где $E_{k_{max}}$ — максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов, $E_{ф}$ — энергия падающих фотонов, а $A_{вых}$ — работа выхода, то есть минимальная энергия, необходимая для удаления электрона с поверхности металла. Для одной и той же металлической пластины работа выхода $A_{вых}$ является постоянной величиной.

Энергия фотона $E_{ф}$ прямо пропорциональна частоте света $\nu$ (и обратно пропорциональна длине волны $\lambda$):

$E_{ф} = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$

где $h$ — постоянная Планка, а $c$ — скорость света.

Из уравнения Эйнштейна следует, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов тем больше, чем больше энергия падающих фотонов, а следовательно, чем выше частота падающего света.

Сравним частоты красного, зелёного и синего света. В видимом спектре частота света увеличивается в следующем порядке: красный → зелёный → синий.

$\nu_{красный} < \nu_{зеленый} < \nu_{синий}$

Следовательно, энергия фотонов синего света наибольшая. Значит, при освещении пластины синим светом максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов будет самой большой.

Стоит отметить, что интенсивность света, которая в условии задачи одинакова для всех случаев, влияет на количество вылетающих фотоэлектронов в секунду (на силу фототока насыщения), но не на их максимальную кинетическую энергию.

Ответ: максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов была наибольшей в случае освещения пластины синим светом.