Як змінюється значення Ек - максимальної кінетичної енергії фотоелектронів та U - затримуючої напруги при зменшенні

При зменшенні довжини хвилі випромінювання, що викликає фотоефект, значення Ек - максимальної кінетичної енергії фотоелектронів збільшується, а значення U - затримуючої напруги зменшується. Давайте розберемося, чому це відбувається.

Фотоефект - це явище, коли під дією світла фотони передають енергію електронам в речовині і викидають їх з атомів. Коли світло попадає на метал, його фотони можуть передати достатньо енергії електронам, щоб ті здолали потенціальну енергію, що утримує їх біля атома, і вибились з внутрішньої структури атома у вільний простір. Затримуюча напруга U - це зовнішнє електричне поле, яке гальмує фотоелектрони та вимірюється як різниця потенціалів між анодом та катодом.

Коли довжина хвилі випромінювання зменшується, енергія фотона збільшується. Відповідно, більша енергія може бути передана фотоелектронам, що викиدهє їх з атома з більшою кінетичною енергією. Таким чином, значення Ек - максимальної кінетичної енергії фотоелектронів збільшується.

Зменшення затримуючої напруги U відбувається з таким же принципом. Більша енергія фотоелектронів збільшує їх швидкість, тому фотоелектрони менш залежать від затримуючої напруги, оскільки вони можуть пройти через неї з більшою легкістю. Це призводить до зменшення значення затримуючої напруги U.

Таким чином, зменшення довжини хвилі випромінювання, що викликає фотоефект, призводить до збільшення значення Ек - максимальної кінетичної енергії фотоелектронів та зменшення значення U - затримуючої напруги. Це може бути пояснено з урахуванням зміни енергії фотонів та їх впливу на рух фотоелектронів у зовнішньому електричному полі.