Решение: Энергия фотоэлектронов при разных частотах
В таблице представлены результаты измерений максимальной энергии фотоэлектронов при двух разных значениях частоты падающего монохроматического света ($\nu_{\text{кр}}$ — частота, соответствующая «красной границе» фотоэффекта на один и тот же катод). Какое значение энергии пропущено в таблице?
| Частота падающего света $\nu$ | $E_{\text{макс}}$, эВ |
|---|---|
| $2\nu_{\text{кр}}$ | 2 |
| $3\nu_{\text{кр}}$ | ? |
Решение по шагам
4 шагаУравнение Эйнштейна для фотоэффекта с учётом работы выхода имеет вид:
$$E_{\text{макс}}=h\nu-A$$Для красной границы фотоэффекта энергия фотона равна работе выхода: $A=h\nu_{\text{кр}}$. Поэтому
$$E_{\text{макс}}=h(\nu-\nu_{\text{кр}})$$При частоте $\nu=2\nu_{\text{кр}}$ по таблице:
$$2\ \text{эВ}=h(2\nu_{\text{кр}}-\nu_{\text{кр}})=h\nu_{\text{кр}}$$Для частоты $\nu=3\nu_{\text{кр}}$ максимальная энергия фотоэлектронов равна:
$$E_{\text{макс}}=h(3\nu_{\text{кр}}-\nu_{\text{кр}})=2h\nu_{\text{кр}}=4\ \text{эВ}$$4 эВ
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать, что энергия фотоэлектронов прямо пропорциональна частоте без учёта работы выхода.
Ответить 3 эВ, умножив табличное значение на отношение частот.
Забыть, что при красной границе энергия фотоэлектронов равна нулю.