Как меняется задерживающая потенциал, если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности катода
Как меняется задерживающая потенциал, если скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности катода, увеличивается в 3 раза при увеличении частоты света?
Yascherica 48
Для того чтобы понять, как изменяется задерживающий потенциал, давайте рассмотрим работу выхода и формулу, связывающую задерживающий потенциал и частоту света.Работа выхода (\(W\)) - это минимальная энергия, которую необходимо затратить для выхода электрона из поверхности катода. Она зависит от материала катода и обычно измеряется в электрон-вольтах (эВ). Задерживающий потенциал (\(V_0\)) - это разность потенциалов между анодом и катодом, которая удерживает электроны внутри фотоэлемента. Он также измеряется в эВ.
Формула, связывающая энергию фотоэлектрона (\(E\)), частоту света (\(f\)) и работу выхода (\(W\)), выглядит следующим образом:
\[E = hf - W\]
Где \(h\) - постоянная Планка, значение которой около \(6,63 \times 10^{-34}\) Дж \(\cdot\) с.
Теперь, если скорость фотоэлектронов увеличивается в 3 раза при увеличении частоты света, это означает, что энергия фотоэлектронов также увеличивается в 3 раза, так как энергия фотоэлектрона пропорциональна его скорости. Таким образом, новая энергия фотоэлектронов (\(E"\)) будет равна \(3E\).
Применяя формулу для новой энергии фотоэлектронов, получаем:
\[3E = hf" - W\]
где \(f"\) - новая частота света.
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(W\):
\[W = hf" - 3E\]
Из этого уравнения видно, что задерживающий потенциал (\(V_0\)), который соответствует работе выхода (\(W\)), тоже изменится. Точное значение задерживающего потенциала можно найти, если измеряют частоту света и работу выхода для данного фотоэлемента.
Надеюсь, это разъяснение помогло вам понять, как меняется задерживающий потенциал при увеличении скорости фотоэлектронов в 3 раза при увеличении частоты света.