ID: 00018785
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только красный свет, а во второй — пропускающий только зелёный свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются модуль запирающего напряжения и максимальная скорость фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?
Модуль запирающего напряжения | Максимальная скорость фотоэлектронов |
|---|---|
|
|
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Переходим от красного света к зелёному. У зелёного света длина волны $\lambda$ меньше, чем у красного, значит энергия фотона $E=\dfrac{hc}{\lambda}$ больше. Металл фотокатода тот же, работа выхода не меняется. Уравнение Эйнштейна: $\dfrac{hc}{\lambda}=A_{вых}+E_{к,\max}$.
Запирающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией: $eU_{з}=E_{к,\max}=\dfrac{hc}{\lambda}-A_{вых}$. У зелёного фотоны энергичнее, работа выхода прежняя — значит $E_{к,\max}$ больше, и запирающее напряжение тоже больше. Модуль запирающего напряжения увеличивается — это 1.
Скорость связана с кинетической энергией: $E_{к,\max}=\dfrac{m v_{\max}^{2}}{2}$. Раз максимальная кинетическая энергия выросла, то и максимальная скорость $v_{\max}$ выросла. Максимальная скорость увеличивается — это 1.