Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны λ= 440 нм. Что произойдет с частотой падающего света при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны λ= 660 нм, если интенсивность не изменится? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.
Фотоэффект - это явление выхода электронов из поверхности металла при попадании на него света. Оно обусловлено возникновением электронов с определенной энергией, достаточной для преодоления работы выхода электронов из металла.
Согласно формуле Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона света состоит из двух компонент: кинетической энергии электрона (K) и работы выхода электрона из металла (W).
E_фотона = K + W
Частота света (ν) связана с его длиной волны (λ) следующим образом:
ν = c/λ
где c - скорость света.
Теперь, рассмотрим ситуацию с двумя разными длинами волн света. Задача требует учесть, что интенсивность падающего света не меняется.
Из формулы для энергии фотона и связи между энергией и частотой света, мы можем записать:
E_фотона = h * ν,
где h - постоянная Планка.
Таким образом, мы можем переписать формулу:
E_фотона = h * c/λ
Сравнивая две формулы для энергии фотона с разными длинами волн, мы можем установить следующее:
E_фотона_1/E_фотона_2 = (h * c)/(λ_1) / (h * c)/(λ_2) = λ_2 / λ_1
Мы видим, что отношение энергий фотонов пропорционально отношению их длин волн.
Теперь мы можем ответить на вопрос: что произойдет с частотой падающего света при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны λ= 660 нм, если интенсивность не изменится?
Так как интенсивность света не изменяется, а фотоэффект все равно наблюдается, это означает, что энергия фотонов с длиной волны 660 нм достаточна для вызова фотоэффекта. Значит, эта частота падающего света сохраняется, и не изменяется.
Таким образом, частота падающего света не меняется при освещении металлической пластины монохроматическим светом с длиной волны λ= 660 нм при условии, что интенсивность света не изменяется.