Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00000581 | Global EE
Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00000581
№2. Задание 17
ID: 00000581
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй — только зелёный. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение.
Как изменятся частота световой волны и модуль запирающего напряжения при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
1-я серия — синий свет, 2-я серия — зелёный свет; материал фотокатода один и тот же.
Найти:
характер изменения частоты $\nu$ и модуля запирающего напряжения $|U_з|$ при переходе $1\to 2$.
Решение:
В видимом спектре по возрастанию частоты: красный → оранжевый → жёлтый → зелёный → голубой → синий → фиолетовый. Значит, у синего света частота больше, чем у зелёного:
$$\nu_{\text{син}} \gt \nu_{\text{зел}} \;\;\Rightarrow\;\; \nu \text{ уменьшается (2)}.$$
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$$h\nu = A_{\text{вых}} + e|U_з|.$$
Работа выхода $A_{\text{вых}}$ зависит только от материала катода и не меняется. Тогда:
$$e|U_з| = h\nu - A_{\text{вых}}.$$
При уменьшении $\nu$ правая часть уменьшается, значит $|U_з|$уменьшается (2).
