коротышка, увеличивая частоту света в 3 раза, изменяет скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности катода?

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, описывающую связь между энергией фотоэлектронов, частотой света и работой выхода.

Формула фотоэффекта:
\[E = hf - \phi\]
где:
\(E\) - энергия фотоэлектрона,
\(h\) - постоянная Планка (\(6.62607015 \times 10^{-34}\) Дж * с),
\(f\) - частота света (в герцах),
\(\phi\) - работа выхода (энергия, необходимая фотоэлектрону для покидания поверхности катода).

Из данной формулы видно, что энергия фотоэлектрона зависит от разности между энергией фотона и работой выхода. Когда энергия фотона превышает работу выхода (\(hf > \phi\)), фотоэлектрон вырывается из поверхности катода, иначе, если энергия фотона меньше работы выхода (\(hf < \phi\)), фотоэлектрон не может покинуть поверхность катода.

Теперь вернемся к исходной задаче, где коротышка увеличивает частоту света в 3 раза. Пусть исходная частота света равна \(f_0\). После увеличения частоты в 3 раза, новая частота света составит \(3f_0\).

Теперь мы можем сравнить энергию фотоэлектронов перед и после увеличения частоты света. Для этого запишем уравнение фотоэффекта в обоих случаях.

Для исходной частоты света (\(f_0\)):
\[E_0 = hf_0 - \phi\]

После увеличения частоты света в 3 раза (\(3f_0\)):
\[E_1 = h(3f_0) - \phi\]

Теперь сравним эти два уравнения. Разделим уравнение для новой энергии (\(E_1\)) на уравнение для исходной энергии (\(E_0\)):

\[\frac{E_1}{E_0} = \frac{h(3f_0) - \phi}{hf_0 - \phi}\]

Выполним расчет:

\[\frac{E_1}{E_0} = \frac{3hf_0 - \phi}{hf_0 - \phi}\]

Мы видим, что работа выхода (\(\phi\)) не меняется при изменении частоты света, увеличенной в 3 раза. Поэтому можно упростить уравнение:

\[\frac{E_1}{E_0} = \frac{3hf_0}{hf_0} = 3\]

Таким образом, скорость фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности катода, изменяется в 3 раза при увеличении частоты света в 3 раза.

Это обусловлено тем, что энергия фотоэлектронов прямо пропорциональна частоте света, а работа выхода не меняется. При увеличении частоты света, энергия фотоэлектронов также увеличивается, что в свою очередь изменяет их скорость.

Надеюсь, объяснение было понятным и полезным. Если у вас есть какие-либо дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!