ID: 00004004
Для постановки опытов по наблюдению фотоэффекта использовали пластину из металла с работой выхода 3,0 эВ. Эту пластину освещали светом частотой 9 · 10^{14} Гц. Затем интенсивность падающей на пластину световой волны увеличили в 2 раза, оставив неизменной её частоту. Как изменятся при этом максимальная скорость вылетающих из металла фотоэлектронов и их количество в единицу времени?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Кинетическая энергия фотоэлектрона определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:
E_k = h\nu - A
Максимальная скорость фотоэлектрона связана с кинетической энергией:
\frac{mv_{\max}^2}{2} = h\nu - A
Частота \nu не изменилась, работа выхода A зависит только от материала пластины и тоже не изменилась. Следовательно, E_k = \text{const} и v_{\max} = \text{const} — максимальная скорость не изменится.
Интенсивность излучения определяет, сколько фотонов падает на поверхность в единицу времени. При увеличении интенсивности в 2 раза количество фотонов, падающих ежесекундно, тоже увеличивается в 2 раза. Поскольку каждый фотон может выбить ровно один электрон:
n \uparrow \text{ (увеличивается в 2 раза)}
Количество фотоэлектронов в единицу времени увеличится в 2 раза.