Решение
Дано:
Интенсивность I растёт, частота \nu = \text{const}.
Найти:
как изменяются число фотоэлектронов, максимальная E_k и максимальная скорость — ?
Решение:
Интенсивность показывает, сколько энергии падает за единицу времени на единицу площади катода:
I = \frac{N \cdot h\nu}{S \cdot t}
где N — число фотонов. При фиксированных h, \nu, S, t увеличение I означает увеличение числа падающих фотонов в единицу времени.
Поскольку один квант света взаимодействует только с одним электроном, большее число фотонов вырывает большее число электронов. Число фотоэлектронов, вырываемых в единицу времени, увеличивается (ответ 1).
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна:
h\nu = A_{\text{вых}} + E_{k,\text{max}}
E_{k,\text{max}} = h\nu - A_{\text{вых}}
Здесь h\nu — энергия одного фотона (зависит только от частоты), A_{\text{вых}} — работа выхода (зависит только от материала катода). Оба параметра не изменились, поэтому максимальная кинетическая энергия не изменяется.
Максимальная скорость связана с E_{k,\text{max}}:
E_{k,\text{max}} = \frac{mv^2_{\text{max}}}{2}
Так как E_{k,\text{max}} не изменилась, максимальная скорость фотоэлектронов тоже не изменяется (ответ 3).
Верные ответы: 1 и 3.