Какова энергия падающих фотонов в первом случае, если максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ, а при уменьшении длины волны падающего света в 2 раза максимальная кинетическая энергия становится равной 3,95 эВ?

Физика 11 класс Фотонная теория света и фотоэффект энергия падающих фотонов максимальная кинетическая энергия длина волны света фотоэлектрический эффект вылет электронов из металла Новый

Чтобы найти энергию падающих фотонов, воспользуемся уравнением фотоэффекта. Энергия падающего фотона (E) связана с максимальной кинетической энергией выбитого электрона (K) и работой выхода электрона из металла (A) следующим образом:

E = K + A

В данном случае мы имеем два случая:

1. В первом случае максимальная кинетическая энергия K1 равна 1,2 эВ.
2. Во втором случае, когда длина волны уменьшается в 2 раза, максимальная кинетическая энергия K2 равна 3,95 эВ.

Поскольку длина волны падающего света уменьшилась в 2 раза, то энергия фотонов во втором случае будет в 2 раза больше, чем в первом. Это связано с тем, что энергия фотона обратно пропорциональна длине волны:

E = h * c / λ

где h - постоянная Планка, c - скорость света, а λ - длина волны.

Таким образом, если обозначить энергию фотона в первом случае как E1, а во втором случае как E2, то:

E2 = 2 * E1

Теперь подставим известные значения кинетической энергии:

Для первого случая:

E1 = K1 + A

E1 = 1,2 эВ + A

Для второго случая:

E2 = K2 + A

E2 = 3,95 эВ + A

Теперь подставим E2 в выражение для E1:

2 * E1 = 3,95 эВ + A

Теперь у нас есть система уравнений:

• E1 = 1,2 эВ + A
• 2 * E1 = 3,95 эВ + A

Подставим первое уравнение во второе:

2 * (1,2 эВ + A) = 3,95 эВ + A

Раскроем скобки:

2,4 эВ + 2A = 3,95 эВ + A

Теперь перенесем A в одну сторону:

2A - A = 3,95 эВ - 2,4 эВ

A = 1,55 эВ

Теперь подставим значение A обратно в первое уравнение для E1:

E1 = 1,2 эВ + 1,55 эВ

E1 = 2,75 эВ

Таким образом, энергия падающих фотонов в первом случае равна 2,75 эВ.