в опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 5,4*10^-19 Дж и стали освещать ее светом частотой 3*10^14 Гц. Затем частоту света увеличили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов. падающих на пластину за 1 с. при этом максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 1) увеличилась в 1.5 раза 2)увеличилась в 3 раза 3)увеличилась в 2 раза 4) не определена, так как фотоэффекта не будет

Давайте разберем ситуацию шаг за шагом, чтобы понять, что происходит в данном эксперименте.

1. Исходные данные:

   • Работа выхода металла $W = 5,4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}$.
   • Первая частота света $\nu_1 = 3 \times 10^{14} \, \text{Гц}$.
   • Частоту увеличили в 2 раза, значит, новая частота $\nu_2 = 6 \times 10^{14} \, \text{Гц}$.
   • Количество фотонов, падающих на пластину, увеличилось в 1,5 раза. Это значит, что интенсивность света увеличилась в 1,5 раза.

2. Формула для кинетической энергии фотоэлектрона: Кинетическая энергия фотоэлектрона, выбитого с поверхности металла, определяется уравнением Эйнштейна для фотоэффекта:

   $$E_{\text{к}} = h\nu - W$$

   где:

   • $E_{\text{к}}$ — кинетическая энергия фотоэлектрона,
   • $h$ — постоянная Планка (приблизительно $6,63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}$),
   • $\nu$ — частота света,
   • $W$ — работа выхода.

   Если частота света увеличивается, то кинетическая энергия фотоэлектрона тоже будет увеличиваться, так как $h\nu$ возрастает. Однако важно понимать, что сама кинетическая энергия зависит только от частоты света, а не от интенсивности (количества падающих фотонов).

3. Анализ изменений:

   • Исходная частота света $\nu_1 = 3 \times 10^{14} \, \text{Гц}$. Подставляем в уравнение для энергии:

     $$E_{\text{к1}} = h \times 3 \times 10^{14} - 5,4 \times 10^{-19}$$

   • Увеличив частоту в 2 раза, получаем $\nu_2 = 6 \times 10^{14} \, \text{Гц}$. Новая кинетическая энергия будет:

     $$E_{\text{к2}} = h \times 6 \times 10^{14} - 5,4 \times 10^{-19}$$

   Мы видим, что разница в кинетической энергии для двух частот будет пропорциональна разнице в частотах. Поскольку частота удвоилась, энергия фотоэлектронов также увеличится в 2 раза.

4. Интенсивность и число фотонов: Увеличение числа фотонов в 1,5 раза влияет на количество выбитых фотоэлектронов (их число), но не влияет на кинетическую энергию каждого фотоэлектрона. То есть увеличение интенсивности света не изменяет максимальную кинетическую энергию, только увеличивает число выбитых электронов.

5. Ответ: Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличится в 2 раза, поскольку мы удвоили частоту света. Увеличение числа фотонов в данном случае на кинетическую энергию не влияет.

   Ответ: 3) увеличилась в 2 раза.