дано:
- Изменение задерживающего напряжения (ΔU) = 1.2 В.
- Работа выхода электронов для данного металла (W) – не указана, но обозначим как W (в Дж).
найти:
Изменение частоты света (Δf) и направление изменения (увеличилась или уменьшилась частота).
решение:
1. Уравнение для фотоэффекта записывается следующим образом:
E_photon = W + K.E.,
где E_photon - энергия фотона, K.E. - максимальная кинетическая энергия выбитых электронов.
2. Кинетическая энергия электронов можно выразить через задерживающее напряжение:
K.E. = e * U,
где e - заряд электрона (приблизительно 1.6 × 10^(-19) Кл), а U - задерживающее напряжение.
3. Таким образом, мы можем записать:
E_photon = W + e * U.
4. При увеличении задерживающего напряжения на 1.2 В новое значение будет:
U_new = U + 1.2 В.
5. Теперь подставим в уравнение для новой энергии фотона:
E_photon_new = W + e * (U + 1.2).
6. Разница в энергии фотонов со старым значением:
ΔE_photon = E_photon_new - E_photon
= (W + e * (U + 1.2)) - (W + e * U)
= e * 1.2.
7. Теперь найдем изменение частоты. Энергия фотона также выражается через частоту:
E_photon = h * f,
где h - постоянная Планка (приблизительно 6.626 × 10^(-34) Дж·с), а f - частота.
8. Сравним старую и новую частоту:
h * f_new - h * f_old = e * 1.2,
где f_new = f_old + Δf.
9. Подставим и получим:
h * (f_old + Δf) - h * f_old = e * 1.2
h * Δf = e * 1.2.
10. Теперь выразим изменение частоты:
Δf = (e * 1.2) / h
= (1.6 × 10^(-19) Кл * 1.2 В) / (6.626 × 10^(-34) Дж·с)
≈ 2.89 × 10^(14) Гц.
11. Так как увеличение задерживающего напряжения связано с увеличением энергии фотонов, следовательно, частота увеличилась.
ответ:
Частота света увеличилась на примерно 2.89 × 10^(14) Гц.