그림은 같은 금속판에 진동수가 다른 단색광 A와 B를 각각 비추었을 때… | [9급 지방직 고졸경채 물리] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 같은 금속판에 진동수가 다른 단색광 A와 B를 각각 비추었을 때 광전자가 방출되는 것을 나타낸 것이고, 표는 단색광 A와 B를 금속판에 각각 비추었을 때 1초 동안 방출되는 광전자의 수와 광전자의 물질파 파장을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 단색광 A와 B의 빛의 세기를 각각 $I_{\mathrm{A}}$, $I_{\mathrm{B}}$라 하고, 진동수를 $f_{\mathrm{A}}$, $f_{\mathrm{B}}$라 한다)

단색광
1초 동안 방출되는 광전자의 수
광전자의 물질파 파장
A
N
$4\lambda$
B
2N
$\lambda$
ㄱ. $f_{\mathrm{A}} > f_{\mathrm{B}}$
ㄴ. $I_{\mathrm{A}} < I_{\mathrm{B}}$
ㄷ. 금속판의 문턱 진동수를 $f_0$라 하면 $f_0 < f_{\mathrm{B}}$이다.

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다.
물질파 파장 $\lambda=\dfrac{h}{p}$이므로 파장이 짧은 B의 광전자가 운동량과 운동 에너지가 더 크다. 광전자의 최대 운동 에너지는 $hf-W$이므로 $f_{\mathrm{B}}\gt f_{\mathrm{A}}$이다.
B는 진동수가 더 크고 1초당 방출 광전자 수(광자 수)도 2배이므로, 광자 에너지와 광자 수를 곱한 빛의 세기도 B가 더 크다.
ㄱ: 광전자 물질파 파장이 긴 A의 진동수가 더 작으므로 틀리다.
ㄴ: 광자 에너지와 광자 수 모두 B가 크므로 옳다.
ㄷ: B를 비추었을 때 광전자가 방출되므로 B의 진동수는 문턱 진동수보다 크다.