Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00004003

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00004003

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался желтый светофильтр, а во второй — зеленый. Как изменились длина волны и кинетическая энергия фотоэлектронов?

 

Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.

 

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

Видимый спектр: от красного (минимальная частота $\nu_{min}$) до фиолетового (максимальная частота $\nu_{max}$). Жёлтый цвет имеет меньшую частоту, чем зелёный, поэтому при переходе от жёлтого к зелёному частота увеличивается:

$$\nu_2 \gt \nu_1$$

Длина волны и частота связаны соотношением:

$$\lambda = \frac{c}{\nu}$$

Если частота увеличивается, длина волны уменьшается:

$$\lambda_2 \lt \lambda_1 \quad \Rightarrow \quad \text{длина волны уменьшилась}$$

По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта:

$$E_k = h\nu - A_{вых}$$

Где $h\nu$ — энергия фотона, $A_{вых}$ — работа выхода (постоянна для данного фотоэлемента). При увеличении частоты $\nu$ кинетическая энергия фотоэлектронов увеличивается:

$$E_{k2} = h\nu_2 - A_{вых} \gt h\nu_1 - A_{вых} = E_{k1}$$

Длина волны уменьшилась, кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась.

Ответ

21

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)