¿Por qué varía la energía cinética de un fotoelectrón?

Hay un par de razones para esto. En primer lugar, los electrones son expulsados ​​de la superficie del metal en direcciones aleatorias. Cuando mide cosas como el "potencial de parada", solo es sensible al movimiento en las direcciones que llevarían el fotoelectrón al ánodo. Debido a que solo eres sensible al movimiento en direcciones particulares, solo ves la parte de la energía cinética a lo largo de esa dirección particular. Es este desorden cinemático lo que hace que la medición del potencial inverso necesario para detener toda la corriente sea el método preferido para medir el efecto fotoeléctrico: los últimos electrones detenidos serán aquellos en los que la mayor fracción posible de la energía del fotón se destinó a impulsar el electrón hacia el ánodo.

En segundo lugar, los electrones de valencia en los metales tienen energías en lo que se conoce como la " banda de conducción ", lo que significa que la energía del electrón puede existir en un continuo. Ese hecho, combinado con el desorden aleatorio inherente a la termodinámica, significa que dos electrones no tendrán la misma energía cinética antes de que los fotones los golpeen. Por lo tanto, cada electrón tendrá una energía cinética ligeramente diferente después de ser expulsado del metal.

De aproximadamente el mismo peso es la dispersión en frecuencias de la luz incidente. Mira, incluso si tu luz es producida por una bonita línea atómica nítida, como en una lámpara de mercurio de baja presión, los átomos de mercurio en el gas sufrirán un movimiento térmico, lo que conducirá a la ampliación Doppler de la línea.

"Sabemos que la energía de los fotones incidentes son todos iguales"

Verdadero solo si la luz que brilla es monocromática. Mire la gráfica utilizada para determinar el efecto fotoeléctrico:

utiliza la energía máxima de electrones para una frecuencia dada, para no depender de la dispersión cinemática discutida en la respuesta elegida.

Mire, amigo, puede considerar el fotón incidente como una bola más grande que tiene más energía (en movimiento) y el electrón de la superficie metálica como una bola más pequeña que se mantiene en reposo en un área fangosa. cuando ambas bolas chocan, toda la energía de la bola más grande se transfiere a la más pequeña. La energía de la bola más grande se divide en dos partes; una parte de la energía ayudará a la pelota más pequeña a superar la resistencia del área fangosa y la otra parte de la energía le proporcionará energía cinética. La energía requerida para vencer la resistencia es siempre constante, sin importar cuánta energía le proporcione la bola grande, mientras que el resto de la energía ayudará a la bola más pequeña a alcanzar una velocidad variable. La bola más pequeña absorberá toda la energía de la bola más grande y, en última instancia, su energía cinética variará. De manera similar, el área fangosa no es más que una función de trabajo del metal que mantiene al electrón en su lugar. Cuando la bola más grande, es decir, el fotón, golpea al electrón, le transfiere toda la energía, por lo que la energía requerida para vencer a la función de trabajo permanecerá constante y el resto de la energía se utilizará para aumentar la energía cinética del fotoelectrón. LA ENERGÍA DEL FOTON VARÍA CON LA FRECUENCIA VARIABLE DE LA LUZ... Por lo tanto, la energía cinética varía.

Espero que lo hayas conseguido!!!