Вопрос:

1.5. Фотоэффект наблюдают, освещая поверхность металла светом с частотой ѵ. При этом задерживающая разность потенциалов равна U. После изменения частоты света задерживающая разность потенциалов увеличилась на ∆U = 0,9 В. Частота падающего света изменилась на.

Ответ:

Решение:

По второму постулату фотоэффекта, \( h\nu = A_{вых} + E_{k.max} \), где \( h \) — постоянная Планка, \( \nu \) — частота падающего света, \( A_{вых} \) — работа выхода, \( E_{k.max} \) — максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов.

Максимальная кинетическая энергия связана с задерживающей разностью потенциалов \( U \) формулой \( E_{k.max} = eU \), где \( e \) — заряд электрона.

Таким образом, \( h\nu = A_{вых} + eU \).

Сначала задерживающая разность потенциалов была \( U_1 \), а после изменения частоты — \( U_2 \). Известно, что \( U_2 - U_1 = \Delta U = 0,9 \) В.

Имеем два уравнения:

1. \( h\nu_1 = A_{вых} + eU_1 \)

2. \( h\nu_2 = A_{вых} + eU_2 \)

Вычтем первое уравнение из второго:

\( h\nu_2 - h\nu_1 = (A_{вых} + eU_2) - (A_{вых} + eU_1) \)

\( h(\nu_2 - \nu_1) = e(U_2 - U_1) \)

\( h\Delta\nu = e\Delta U \)

\( \Delta\nu = \frac{e\Delta U}{h} \)

Подставим известные значения:

\( e = 1,6 \times 10^{-19} \) Кл

\( \Delta U = 0,9 \) В

\( h = 6,626 \times 10^{-34} \) Дж⋅с

\( \Delta\nu = \frac{(1,6 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \times (0,9 \text{ В})}{6,626 \times 10^{-34} \text{ Дж} \cdot \text{с}} \approx \frac{1,44 \times 10^{-19}}{6,626 \times 10^{-34}} \approx 0,217 \times 10^{15} \text{ Гц} = 2,17 \times 10^{14} \text{ Гц} \approx 2,2 \times 10^{14} \text{ Гц} \)

Так как частота света увеличилась, то \( \nu_2 > \nu_1 \).

Таким образом, изменение частоты света составило приблизительно \( 2,2 \times 10^{14} \) Гц.

Ответ: b) 2,2 1014 Гц.

Подать жалобу Правообладателю

Похожие