ID: 00026165
Монохроматический свет с энергией фотонов $E_{\text{ф}}$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается (запирающее напряжение), равно $U_{\text{зап}}$. Как изменятся модуль запирающего напряжения $U_{\text{зап}}$ и длина волны $\lambda_{\text{кр}}$, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов $E_{\text{ф}}$ уменьшится, но фотоэффект не прекратится?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Модуль запирающего напряжения $U_{\text{зап}}$ Длина волны $\lambda_{\text{кр}}$, соответствующая «красной границе» фотоэффекта
Источник: ФИПИ
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия падающего фотона расходуется на работу выхода и кинетическую энергию электрона: $E_{ф}=A_{вых}+E_{k\,\max}$. А запирающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией так: $eU_{зап}=E_{k\,\max}$.
Если энергия фотонов $E_ф$ уменьшится (но фотоэффект не прекратится), то из уравнения Эйнштейна видно, что $E_{k\,\max}=E_ф-A_{вых}$ тоже уменьшится, ведь $A_{вых}$ не меняется. А раз уменьшилась $E_{k\,\max}$, то уменьшится и запирающее напряжение $U_{зап}$ — ответ 2.
«Красная граница» фотоэффекта $\lambda_{кр}$ определяется формулой $\lambda_{кр}=\dfrac{hc}{A_{вых}}$ — она зависит только от работы выхода, то есть только от материала катода. Материал не менялся, значит и $\lambda_{кр}$ не изменится — ответ 3.
И всё сходится: уменьшение энергии фотонов «просаживает» энергию электронов и напряжение запирания, но не трогает свойство самого металла — красную границу.