Какое соотношение связывает частоту излучения v с частотой красной границы vкр при фотоэффекте?а.ν= 2 ν кр б. ν= 3
Какое соотношение связывает частоту излучения v с частотой красной границы vкр при фотоэффекте?а.ν= 2 ν кр б. ν= 3 ν кр в. ν= 4 ν кр г. ν
Anton 5
При фотоэффекте, соотношение между частотой излучения \(v\) и частотой красной границы \(v_{\text{кр}}\) можно выразить следующим образом:\[ v = 2 v_{\text{кр}} \]
Таким образом, вариант "а" - \( v = 2 v_{\text{кр}} \) - является правильным соотношением, связывающим частоту излучения с частотой красной границы при фотоэффекте.
Обоснование этого соотношения основывается на наблюдениях, сделанных при исследовании фотоэффекта. Экспериментально было установлено, что для выхода электрона из металла необходимо поглощение фотона с определенной минимальной энергией, связанной с его частотой. При этом, если входная частота излучения \(v\) ниже красной границы \(v_{\text{кр}}\), энергия фотона не будет достаточной для выхода электрона, и фотоэффект не произойдет.
Исходя из закона сохранения энергии, частота излучения \(v\) связана с энергией фотона \(E\) следующим образом:
\[ E = h \cdot v \]
где \( h \) - постоянная Планка.
Таким образом, фотоэффект будет происходить, если энергия фотона будет превышать работу выхода \( W \) материала:
\[ E \geq W \]
Из экспериментальных данных известно, что красная граница связана с работой выхода \( W \) следующим образом:
\[ W = h \cdot v_{\text{кр}} \]
Подставляя значение работы выхода в условие фотоэффекта, получаем:
\[ E \geq h \cdot v_{\text{кр}} \]
Так как энергия фотона равна \(h \cdot v\), получаем:
\[ h \cdot v \geq h \cdot v_{\text{кр}} \]
И после сокращения постоянной Планка \( h \) получаем:
\[ v \geq v_{\text{кр}} \]
Что говорит нам о том, что для возникновения фотоэффекта необходимо, чтобы частота излучения была больше красной границы.
Таким образом, правильное соотношение между частотой излучения и частотой красной границы при фотоэффекте - \( v = 2 v_{\text{кр}} \).