ID: 00012914
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент поочерёдно освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только жёлтый свет, а во второй — пропускающий только синий. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменились длина световой волны, падающей на фотоэлемент, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$$h\nu = A_{\text{вых}} + E_{k\text{ max}}$$
Выразим максимальную кинетическую энергию:
$$E_{k\text{ max}} = h\nu - A_{\text{вых}} = \frac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$$
Работа выхода $A_{\text{вых}}$ зависит только от металла и при смене фильтра не меняется.
При переходе с жёлтого света на синий длина волны уменьшается:
$$\lambda_2 \lt \lambda_1$$
Следовательно, энергия фотона возрастает:
$$E_{\text{фотона}} = \frac{hc}{\lambda}: \quad \lambda \downarrow \Rightarrow E_{\text{фотона}} \uparrow$$
Так как $A_{\text{вых}} = \text{const}$, а $E_{\text{фотона}}$ увеличивается:
$$E_{k\text{ max}} = \frac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}} \uparrow$$