ID: 00026165
Монохроматический свет с энергией фотонов E _{ф} падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается (запирающее напряжение), равно U _{зап}. Как изменятся модуль запирающего напряжения U _{зап} и длина волны λ _{кр}, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов E _{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 _{зап} Длина волны λ _{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.