Частоту падающего света уменьшили в 2 раза. уменьшится ли максимальная кинетическая энергия.
Можно ли утверждать, что максимальная кинетическая энергия вырванных этим светом электронов тоже уменьшилась в 2 раза?
Лучший ответ
Если hv > A, то фотоэффект будет идти.
Кинетическая энергия электронов уменьшится, но нельзя сказать, во сколько раз.
Энергия падающего света зависит от частоты E = hv. Она уменьшается в 2 раза.
Но при этом она тратится на работу выхода и кинетическую энергию:
hv = A + mV²/2.
mV²/2 = E — A
Кинетическая энергия уменьшится в (E-A)/(0,5E-A) раза
Остальные ответы
если новая частота не перешла красную границу фотоэффекта, то да — можно
P.S. я болван, нет конечно, см. след. ответ >_< .
Найти частоту света вырывающего с поверхности катода электроны
Найти частоту света, вырывающего с поверхности катода электроны, полностью задерживающиеся обратным напряжением в 3 В. Фотоэффект у этого металла начинается при частоте падающего света в 61014 с-1. Чему равна работа выхода электрона из этого металла. Дано: Uз = 3 В к = 61014 с-1 e = 1,610-19 Кл
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Потяни, чтобы посмотреть
Фотоэффект, это явление вырывания электронов с поверхности металла фотонами. Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, которое формулируется для электронов с максимальной кинетической энергией:
h= Ek max+A.
Здесь – частота падающего излучения, h = 6,6310-34 Джс – постоянная Планка, A – работа выхода электрона с поверхности металла.
Как видно из уравнения, энергия поглощенного фотона (h) идет на совершение работы выхода (A) электрона с поверхности металла и на сообщение ему кинетической энергии (Eк max).
Задерживающая разность потенциалов – это такая минимальная разность потенциалов, которую надо приложить между катодом и анодом вакуумного фотоэлемента в обратном направлении, чтобы фототок прекратился . Очевидно, что для этого требуется, чтобы работа электрического поля по торможению электрона Aзадерж = eUз была равна его кинетической энергии Eк, следовательно:
Ek=eUз
Здесь e – заряд электрона.
Тогда уравнение Эйнштейна для фотоэффекта можно записать в виде:
h=eUз+A.
Красная граница фотоэффекта для частоты (к ) определяет частоту падающего излучения, ниже которой фотоэффект невозможен, так как энергии фотона недостаточно для совершения работы выхода:
hк=A.
Подставим выражение для работы выхода в предыдущее уравнение:
Тогда
h=eUз+hк;
=eUзh+к.
Подставим числа:
=1,610-1936,63∙10-34+61014=1,321015 (Гц)
Найдем работу выхода:
A=hк=6,63∙10-3461014=3,97810-19 (Дж).
Учитывая, что 1 эВ=1,610-19 Дж, выразим работу выхода в электронвольтах:
A=3,9810-191,610-19=2,49 эВ.
Ответ
50% задачи недоступно для прочтения
Полное решение в телеграм. Перейди по ссылке и получи решение бесплатно, в формате PDF
№1709. Найдите частоту света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов 3 В. Фотоэффект начинается при частоте света 6 ⋅ 1014 Гц. Найдите работу выхода электронов из этого металла.
Решебник по физике за 9, 10, 11 класс (Г.Н.Степанова, 2000 год),
задача №1709
к главе «68. Фотоэффект».
Физика. 11 класс
Изучение законов фотоэффекта привело ученых к неожиданному выводу: при взаимодействии с веществом (поглощении или излучении) свет ведет себя подобно движущимся частицам (квантам). Что это за частицы? Каковы их свойства и как они связаны с волновыми характеристиками света?
Электронвольт — энергия, которую приобретет частица с зарядом, равным элементарному, при перемещении между двумя точками с ускоряющей разностью потенциалов 1 В ( ) .
Развивая идеи Планка, Эйнштейн в 1905 г . для объяснения экспериментальных законов внешнего фотоэффекта выдвинул гипотезу о дискретности самого электромагнитного излучения — свет излучается, поглощается и распространяется в виде отдельных порций (квантов). Он рассмотрел элементарные процессы поглощения и испускания этих квантов.
По гипотезе Эйнштейна, монохроматическое электромагнитное излучение частотой обладает не только волновыми свойствами, но и свойствами характерными для потока частиц. Каждая такая частица движется со скоростью света с и несет квант энергии . Назвать эти частицы фотонами предложил в 1928 г . американский физик Артур Комптон.
Энергия фотона может быть выражена через длину волны λ:
Из релятивистского определения импульса для фотона следует, что модуль его импульса определяется выражениями:
Следовательно, для фотона:
Исключая скорость из релятивистских выражений импульса и энергии тела:
Для фотона из формулы (1-2) находим, что масса фотона равна нулю (m = 0).
Масса фотона, движущегося со скоростью света в вакууме, равна нулю.
Таким образом, фотон — удивительная частица, которая обладает энергией E = h ν , импульсом , но вследствие того, что скорость фотона всегда равна скорости света в вакууме, то масса равна нулю (m = 0). Такие частицы называют безмассовыми.
Фотон является элементарной частицей, только в отличие от других элементарных частиц он не имеет массы, а потому «обречен» всегда двигаться со скоростью распространения света.
Таким образом, фотон обладает следующими свойствами:
— существует только в движении;
— является безмассовой частицей (m = 0);
— электрически нейтрален (q = 0);
—скорость его движения равна скорости распространения света в вакууме во всех ИСО;
— его энергия пропорциональна частоте соответствующего электромагнитного излучения (E = hν);
— модуль импульса фотона равен отношению его энергии к модулю скорости движения ().
Рассмотрим объяснение экспериментальных законов фотоэффекта, предложенное Эйнштейном на основе квантовых представлений. При освещении электрода электромагнитным излучением (см. рис. 171) происходит взаимодействие фотонов с электронами вещества. Если энергия фотона E = h ν достаточно велика, то какой-либо из электронов после поглощения фотона может получить энергию достаточную для того, чтобы покинуть облучаемый образец. Электроны, покинувшие образец, имеют некоторую скорость, поэтому даже при отсутствии напряжения между электродами сила фототока не равна нулю. Именно поэтому, вольтамперная характеристика фотоэффекта при напряжении, равном нулю, не проходит через нуль (см. рис. 172, в).
Для того чтобы покинуть вещество электрон должен совершить работу против сил взаимодействия электрона с атомами вещества. Таким образом, минимальная энергия необходимая для выбывания электрона с поверхности вещества, называется работой выхода и обозначается Авых(Авых > 0). Для металлов эта работа связана с преодолением сил взаимодействия электронов с положительно заряженными ионами кристаллической решетки, которые удерживают электрон в веществе. Работа выхода для металлов обычно составляет несколько электронвольт (см. табл 9).
Таблица 9. Фотоэлектрические характеристики некоторых веществ
Вещество