В лабораторной работе ученик изучает зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта. Частоту падающего света в опыте немного увеличивают. Как при этом изменяются максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и работа выхода фотоэлектронов из металла фотокатода? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Для описания фотоэффекта используется уравнение Эйнштейна: где — постоянная Планка, — частота падающего света, — работа выхода электрона из металла.
Из этого уравнения видно, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов прямо пропорциональна частоте падающего света . Следовательно, при увеличении частоты кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается.
Работа выхода является характеристикой конкретного вещества (материала фотокатода) и не зависит от параметров падающего света. Поэтому при изменении частоты света работа выхода остаётся неизменной.