Для наблюдения фотоэффекта взяли металлическую пластину с работой выхода 4*10^-19 и освещали ее светом с частотой 8*10^14. затем частоту света уменьшили в 2 раза/ как измениться число фотоэлектронов вылетевших из пластины
Фотоэффект – это явление, при котором фотоны света сталкиваются с веществом и выбивают электроны из его поверхности. Чтобы выяснить, как изменится число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, нужно понять, как частота света влияет на фотоэффект.
Согласно уравнению Планка, энергия фотона (E) света связана с его частотой (v) следующей зависимостью:
E = h * v,
где h – постоянная Планка (около 6,62607004 * 10^-34 Дж*с).
Энергия фотона должна быть не меньше работы выхода (Φ) материала, чтобы электрон мог вылететь. Работа выхода – это минимальная энергия, которую должен получить электрон, чтобы преодолеть притяжение атома и выйти из материала.
Таким образом, мы можем записать условие для фотоэффекта:
E >= Φ.
Мы знаем, что работа выхода Φ = 4 * 10^-19 Дж, а частота света v = 8 * 10^14 Гц.
Так как нас интересует изменение числа фотоэлектронов при уменьшении частоты света в 2 раза (v_new = v / 2), нам нужно проверить, удовлетворит ли новая частота условию фотоэффекта.
В данном случае, новая энергия фотона будет равна:
E_new = h * v_new = h * (v / 2) = (1/2) * h * v.
Энергия фотона уменьшилась в 2 раза, так как частота света была уменьшена. Теперь мы должны сравнить новую энергию фотона (E_new) с работой выхода (Φ).
Если новая энергия фотона E_new >= Φ, то фотоэффект будет наблюдаться и число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, останется неизменным.
Если же новая энергия фотона E_new < Φ, то фотоэффект не будет возникать и число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, будет равно нулю.
Подставим значения в выражение:
E_new = (1/2) * h * v = (1/2) * (6,62607004 * 10^-34 Дж*с) * (8 * 10^14 Гц) = 2,65042802 * 10^-19 Дж.
Теперь сравним E_new с Φ:
2,65042802 * 10^-19 Дж >= 4 * 10^-19 Дж.
Видим, что новая энергия фотона E_new >= Φ. Это значит, что фотоэффект будет наблюдаться и число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, останется неизменным.
Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, остается неизменным, когда частота света уменьшается в 2 раза.
Надеюсь, ответ был достаточно подробным и понятным. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задать их.
