Чтобы рассчитать, как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, необходимо использовать уравнение для фотоэффекта, которое выражает зависимость между энергией фотона (E) и максимальной кинетической энергией (K) фотоэлектронов:
[ K = E - W ]
где:
- ( E = h \cdot f ) — энергия фотона,
- ( W ) — работа выхода (в данном случае, 3,5 эВ).
Сначала рассчитаем первоначальную энергию фотона при частоте ( f = 3 \times 10^{14} ) Гц:
[ E_1 = h \cdot f = 6.626 \times 10^{-34} , \text{Дж}\cdot\text{с} \cdot 3 \times 10^{14} , \text{Гц} \approx 3.975 \times 10^{-19} , \text{Дж} \approx 2.48 , \text{эВ} ]
При такой частоте (2.48 эВ) энергия фотонов меньше работы выхода (3.5 эВ), что означает, что фотоэлектроны не будут вырываться (K < 0).
Теперь увеличим частоту в 2 раза:
[ f' = 2 \cdot f = 6 \times 10^{14} , \text{Гц} ]
Теперь рассчитаем новую энергию фотона:
[ E_2 = h \cdot f' = 6.626 \times 10^{-34} , \text{Дж}\cdot\text{с} \cdot 6 \times 10^{14} , \text{Гц} \approx 3.975 \times 10^{-19} , \text{Дж} \approx 4.96 , \text{эВ} ]
Теперь можем вычислить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
[ K' = E_2 - W = 4.96 , \text{эВ} - 3.5 , \text{эВ} \approx 1.46 , \text{эВ} ]
Следовательно, при первом варианте (при частоте ( 3 \times 10^{14} ) Гц) фотоэлектронов не было, и мы не можем говорить об увеличении их энергии. Однако при увеличении частоты световой волны до ( 6 \times 10^{14} ) Гц фотоэлектроны начинают появляться.
Ответ на вопрос: не изменилась, т.к. фотоэлектронов не будет.
