На сколько нужно увеличить частоту излучения, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла

Суть вопроса: Фотоэффект

Описание:
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу, связывающую частоту излучения и энергию фотона с максимальной скоростью фотоэлектронов. Формула выглядит следующим образом:

\[ E = h \cdot f \]

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота излучения.

Также, согласно условию задачи, мы знаем, что энергия фотона в потоке фотонов, падающих на поверхность металла, в два раза превышает работу выхода электронов из металла:

\[ E = 2W \]

Где, W - работа выхода электронов.

Мы можем выразить частоту излучения искомую величину, используя эти две формулы:

\[ f = \dfrac{E}{h} = \dfrac{2W}{h} \]

Таким образом, для увеличения максимальной скорости фотоэлектронов в два раза, необходимо увеличить частоту излучения в два раза.

Демонстрация:
Пусть работа выхода электронов из металла равна 1,6 эВ. Найдем частоту излучения, необходимую для увеличения максимальной скорости фотоэлектронов в два раза.

\[ f = \dfrac{2W}{h} = \dfrac{2 \cdot 1,6 \, \text{эВ}}{6,63 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}} \approx 4,82 \cdot 10^{14} \, \text{Гц} \]

Совет:
Для лучшего понимания фотоэффекта и связи между частотой излучения и максимальной скоростью фотоэлектронов, стоит изучить понятие работы выхода электронов из металла и постоянную Планка.

Проверочное упражнение:
Работа выхода электрона из металла равна 3,2 эВ. Определите частоту излучения, необходимую для увеличения максимальной скорости фотоэлектронов в 3 раза.