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.
