Задание 1 ЕГЭ по физике: Монохроматический свет с энергией фотонов E индекс ф падает на… | Global EE
№2. Задание 1
ID: 00006870
Монохроматический свет с энергией фотонов E_ф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Запирающее напряжение, при котором фототок прекращается, равно U_{зап}. Как изменятся модуль запирающего напряжения U_{зап} и длина волны λ_{кр}, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов E_ф увеличится?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Дано:
энергия фотонов E_\text{ф} увеличивается; металл не меняется.
Найти:
как изменятся |U_\text{з}| и \lambda_\text{кр}.
Решение:
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
E_\text{ф} = A_\text{вых} + E_k,
где A_\text{вых} — работа выхода электрона из металла, E_k — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.
Красная граница определяется работой выхода:
\lambda_\text{кр} = \frac{hc}{A_\text{вых}}.
Металл не меняется, значит A_\text{вых} = \text{const}, следовательно \lambda_\text{кр} = \text{const} — не изменяется.
Запирающее напряжение связано с кинетической энергией:
E_k = e|U_\text{з}|.
При увеличении E_\text{ф} (при постоянной A_\text{вых}) кинетическая энергия E_k растёт:
E_k = E_\text{ф} - A_\text{вых} \uparrow.
Следовательно, |U_\text{з}| = E_k / eувеличивается.
