Question

На металлическую пластинку направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно увеличивают, не меняя его частоты. Как меняются в результате этого число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов и их максимальная кинетическая энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не меняется. Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| Число фотоэлектронов, вылетающих в единицу времени | Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов |
|---|---|
| | |

Accepted Answer

13

Answer

Идея решения: применить уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и проанализировать зависимость числа фотоэлектронов и их энергии от интенсивности при неизменной частоте.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$$h
u = A + E_{к,\max}$$

где $h
u$ — энергия фотона, $A$ — работа выхода, $E_{к,\max}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Из этого уравнения максимальная кинетическая энергия:

$$E_{к,\max} = h
u - A$$

Поскольку частота $
u$ не меняется, энергия каждого фотона остаётся постоянной. Следовательно, максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов не изменяется.

Интенсивность излучения — это энергия, падающая на единицу площади в единицу времени. При увеличении интенсивности на пластинку попадает больше фотонов в единицу времени. Каждый фотон выбивает один электрон (при условии, что энергия фотона превышает работу выхода). Поэтому число фотоэлектронов, вылетающих в единицу времени, увеличивается.

Задание №17Квантовая, атомная и ядерная физикаЕГЭ по физике