Задание 17 ЕГЭ по физике: Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность… | Global EE
№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 \nuуменьшается (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).
