Как меняются максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и задерживающее напряжение при уменьшении длины волны излучения, вызывающего фотоэффект?

Физика 11 класс Фотоэффект максимальная кинетическая энергия фотоэлектроны задерживающее напряжение длина волны Фотоэффект влияние длины волны изменение энергии физика 11 класс Новый

Для понимания того, как меняются максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и задерживающее напряжение при уменьшении длины волны излучения, вызывающего фотоэффект, давайте рассмотрим основные принципы фотоэффекта.

1. Основные понятия:

• Фотоэффект — это явление, при котором электроны выбиваются из вещества (обычно металла) под действием света.
• Длина волны излучения (λ) связана с энергией фотонов (E) формулой: E = h * f, где h — постоянная Планка, f — частота света.
• Частота света связана с длиной волны: f = c / λ, где c — скорость света.

2. Как длина волны влияет на энергию фотонов:

• С уменьшением длины волны (λ) частота света (f) увеличивается, так как f = c / λ.
• Следовательно, энергия фотонов (E) также увеличивается, поскольку E = h * f.

3. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов:

• Максимальная кинетическая энергия (Kmax) фотоэлектронов определяется уравнением: Kmax = E - W, где W — работа выхода электрона из материала.
• Таким образом, если энергия фотонов (E) увеличивается при уменьшении длины волны, то и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов также увеличивается.

4. Задерживающее напряжение:

• Задерживающее напряжение (U) — это напряжение, которое необходимо приложить к фотоэлектрической ячейке, чтобы остановить фотоэлектроны с максимальной кинетической энергией.
• Задерживающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией: Kmax = e * U, где e — заряд электрона.
• Следовательно, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается, то и задерживающее напряжение также должно увеличиваться.

Вывод:

• При уменьшении длины волны излучения, вызывающего фотоэффект, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается.
• Соответственно, задерживающее напряжение также увеличивается.

Таким образом, уменьшение длины волны приводит к увеличению как максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, так и задерживающего напряжения.