Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00004015 | Global EE
Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00004015
№2. Задание 17
ID: 00004015
Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При изменении энергии падающих фотонов уменьшается модуль запирающего напряжения $U_{зап}$, при этом фотоэффект не прекращается.
Как изменяются при этом частота падающего на поверхность металла света и длина волны $λ_{кр}$, соответствующая «красной границе» фотоэффекта?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
1. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$$h\nu = A_{вых} + eU_{зап}.$$2. Запирающее напряжение определяет максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов: $E_{k,\max} = eU_{зап}$. По условию $U_{зап}$уменьшается, значит $E_{k,\max}$ уменьшается.
3. Работа выхода $A_{вых}$ — характеристика материала катода, она не меняется. Тогда из уравнения Эйнштейна:
$$h\nu = A_{вых} + eU_{зап}\;\Rightarrow\; \nu = \dfrac{A_{вых} + eU_{зап}}{h}.$$
При уменьшении $U_{зап}$ частота $\nu$уменьшается (код 2).
4. Красная граница фотоэффекта:
$$\lambda_{кр} = \dfrac{hc}{A_{вых}}.$$
Зависит только от $A_{вых}$ и фундаментальных констант — материал катода не меняется, поэтому $\lambda_{кр}$не изменяется (код 3).
