ID: 00026156
Энергия фотона в потоке фотонов, падающих на поверхность металла, в 2 раза превышает работу выхода электронов из металла. Во сколько раз надо увеличить частоту падающего излучения, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличилась в 2 раза?
в раз(а)
Источник: ФИПИ
Обозначим работу выхода A. По условию энергия фотона вдвое больше работы выхода: E_1=2A, значит кинетическая энергия электронов E_{к1}=E_1-A=A.
Пусть максимальная скорость фотоэлектрона была v_1, тогда E_{к1}=\dfrac{mv_1^2}{2}=A. Нужно, чтобы скорость выросла вдвое: v_2=2v_1. Тогда новая кинетическая энергия E_{к2}=\dfrac{m(2v_1)^2}{2}=4\cdot\dfrac{mv_1^2}{2}=4E_{к1}=4A.
Значит новая энергия фотона: E_2=A+E_{к2}=A+4A=5A.
Раз энергия фотона пропорциональна частоте (E=h\nu), отношение частот равно отношению энергий: \dfrac{\nu_2}{\nu_1}=\dfrac{E_2}{E_1}=\dfrac{5A}{2A}=2{,}5.