Он освещает известную металлическую поверхность дважды: первый раз с частотой 8 * 10-14 Гц, а второй - с частотой 6 * 10-14 Гц. В то же время он заметил увеличение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов в 3 раза. Работа электронов из этого металла​

Для начала, давайте разберемся, что такое фотоэффект и как он происходит.

Фотоэффект - это явление, при котором свет с достаточно высокой частотой сталкивается с металлической поверхностью и выбивает из нее электроны. Когда фотон света попадает на металлическую поверхность, он передает свою энергию связанным с атомами электронам, что позволяет им преодолеть работу выхода и вылететь из металла в форме фотоэлектронов.

Работа выхода - это энергия, которую электронам нужно преодолеть, чтобы покинуть поверхность металла. Каждый металл имеет свою собственную работу выхода, которая зависит от свойств металла и может быть разной величины.

Теперь перейдем к решению задачи. По условию мы имеем два случая, когда металлическая поверхность освещается светом с разными частотами (8 * 10^(-14) Гц и 6 * 10^(-14) Гц). Обозначим частоту первого света как f1 = 8 * 10^(-14) Гц, а второго света - f2 = 6 * 10^(-14) Гц.

Теперь нам нужно рассмотреть увеличение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов в 3 раза. Давайте обозначим начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов как K1, а после освещения первым светом энергию фотоэлектронов обозначим как K1'. Кинетическая энергия фотоэлектрона связана с энергией фотона света и работой выхода следующим образом:

K = E - W,

где K - кинетическая энергия фотоэлектрона, E - энергия фотона света и W - работа выхода.

По условию мы знаем, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается в 3 раза, поэтому

K1' = 3 * K1.

Теперь рассмотрим энергию фотонов света, которые использовались при освещении. Для этого используем формулу Планка:

E = hf,

где E - энергия фотона света, h - постоянная Планка (h = 6.62607015 * 10^(-34) Дж * с), f - частота света.

Для первого света имеем:

E1 = h * f1 = 6.62607015 * 10^(-34) Дж * с * 8 * 10^(-14) Гц.

Аналогично для второго света:

E2 = h * f2 = 6.62607015 * 10^(-34) Дж * с * 6 * 10^(-14) Гц.

Далее, для решения задачи, воспользуемся законом сохранения энергии:

E1 - W = E2 - W,

поскольку работа выхода остается неизменной при освещении металлической поверхности светом с разными частотами.

Теперь подставим выражения для энергий фотонов и работу выхода в уравнение:

h * f1 - W = h * f2 - W.

Работы выхода (W) у нас нет, поэтому это слагаемое сокращается и получаем:

h * f1 = h * f2.

Мы видим, что правая и левая части уравнения совпадают, что означает, что частоты света f1 и f2 равны между собой.

Таким образом, чтобы наблюдалось увеличение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов в 3 раза, частоты света, которыми освещается металлическая поверхность, должны быть одинаковыми. В противном случае, если частоты будут разными, увеличение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов не произойдет.