Почему энергия в эВ равна напряжению в вольтах?

По определению: 1 эВ — это энергия, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов 1 В. Поэтому E(эВ) численно равна U(В).

Зависит ли задерживающее напряжение от интенсивности света?

Нет! Интенсивность влияет только на число фотоэлектронов (силу тока), но не на их максимальную энергию. U_з зависит только от частоты света.

Задерживающее напряжение

Формула eU_з = E_к связывает задерживающее напряжение с максимальной кинетической энергией фотоэлектронов.

Средний уровеньЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
e	заряд электрона Элементарный заряд, e ≈ 1.6·10⁻¹⁹ Кл	$Кл$
U_з	задерживающее напряжение Напряжение, полностью останавливающее фотоэлектроны	$В$
E_{к max}	макс. кинетическая энергия Максимальная кинетическая энергия вылетевших электронов	$Дж$

Калькулятор

Найти:

заряд электрона (e), Кл

макс. кинетическая энергия (E_{к max}), Дж

Пояснение

Задерживающее напряжение — это обратное напряжение между катодом и анодом, которое полностью останавливает фототок. При таком напряжении даже самые быстрые фотоэлектроны не долетают до анода: их кинетическая энергия полностью переходит в потенциальную энергию в электрическом поле. Измерение U_з позволяет экспериментально определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

Пример расчёта

Определение кинетической энергии

При освещении фотокатода задерживающее напряжение составило 1.5 В. Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

Дано:

U_з = 1.5 В

e = 1.6e-19 Кл