Как изменился задерживающий потенциал, если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла, увеличилась в 2 раза при увеличении частоты света?

Физика 9 класс Фотоэлектрический эффект задерживающий потенциал скорость фотоэлектронов частота света Фотоэффект изменение потенциала физика 9 класс Новый

Чтобы понять, как изменяется задерживающий потенциал при увеличении скорости фотоэлектронов, нужно вспомнить основные принципы фотоэлектрического эффекта.

Фотоэлектрический эффект описывается уравнением Эйнштейна:

Е = h * ν - W

где:

• E - кинетическая энергия фотоэлектронов;
• h - постоянная Планка;
• ν - частота падающего света;
• W - работа выхода электрона из металла.

Кинетическая энергия фотоэлектронов также может быть выражена через скорость:

E = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса фотоэлектрона;
• v - скорость фотоэлектрона.

Если скорость фотоэлектронов увеличилась в 2 раза, то:

v' = 2v

Тогда кинетическая энергия фотоэлектронов изменится следующим образом:

E' = (m * (2v)^2) / 2 = (m * 4v^2) / 2 = 2 * (m * v^2) / 2 = 4E.

Теперь подставим это значение в уравнение Эйнштейна:

4E = h * ν' - W,

где ν' - новая частота света.

При этом, если частота света увеличивается, то согласно уравнению Эйнштейна, при фиксированной работе выхода W, увеличение частоты ν' приведет к увеличению кинетической энергии фотоэлектронов.

Таким образом, если мы знаем, что скорость увеличилась в 2 раза, то это означает, что:

h * ν' = W + 4E.

Теперь, чтобы найти новый задерживающий потенциал V₀', мы можем использовать следующее соотношение:

V₀' = (E' / e),

где e - элементарный заряд.

Таким образом, если скорость фотоэлектронов увеличилась в 2 раза и соответственно их энергия возросла в 4 раза, то задерживающий потенциал также изменится.

В результате, мы можем сказать, что:

• При увеличении скорости фотоэлектронов в 2 раза задерживающий потенциал увеличивается.
• Конкретное изменение задерживающего потенциала будет зависеть от начального значения и работы выхода, но в общем случае, оно будет равно новому значению, соответствующему увеличенной энергии.