Решение
Чтобы решить задачу, сначала разберём условия и применим законы фотоэффекта.
Дано:
- Работа выхода \( A = 3{,}4 \times 10^{-19} \) Дж.
- Начальная частота света \( \nu_1 = 6 \times 10^{14} \) Гц.
- Частоту уменьшают в 2 раза: \( \nu_2 = \frac{6 \times 10^{14}}{2} = 3 \times 10^{14} \) Гц.
- Увеличивается количество фотонов, падающих на пластину, в 1,5 раза.
Формула:
Энергия фотона: \( E = h \nu \), где \( h = 6{,}626 \times 10^{-34} \) Дж·с (постоянная Планка).
Рассчитаем начальную энергию фотоэлектрона:
\[ E_1 = h \nu_1 = 6{,}626 \times 10^{-34} \times 6 \times 10^{14} = 3{,}9756 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]
Кинетическая энергия электрона: \[ K_1 = E_1 - A = 3{,}9756 \times 10^{-19} - 3{,}4 \times 10^{-19} = 0{,}5756 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]
Рассчитаем энергию фотоэлектрона после уменьшения частоты:
\[ E_2 = h \nu_2 = 6{,}626 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{14} = 1{,}9878 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]
Кинетическая энергия электрона: \[ K_2 = E_2 - A = 1{,}9878 \times 10^{-19} - 3{,}4 \times 10^{-19} = -1{,}4122 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]
Поскольку \( K_2 < 0 \), фотоэффект не происходит, и электроны не испускаются.
Анализ изменения количества фотоэлектронов:
Из-за уменьшения частоты энергия фотонов недостаточна для преодоления работы выхода. Независимо от увеличения числа фотонов в 1,5 раза, фотоэффект прекратится, что значит, число фотоэлектронов станет равным нулю.
Ответ: В результате уменьшения частоты и увеличения числа фотонов фотоэлектронов не останется, так как энергия фотонов после уменьшения частоты недостаточна для преодоления работы выхода. Поэтому количество фотоэлектронов уменьшится более чем в 2 раза.
