Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00006885

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00006885

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещается через различные светофильтры. В первой серии опытов используется светофильтр, пропускающий только зелёный свет, а во второй — пропускающий только фиолетовый свет. В каждом опыте наблюдают явление фотоэффекта и измеряют запирающее напряжение. Как изменяются длина световой волны и модуль запирающего напряжения при переходе от первой серии опытов ко второй?

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.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

Переход: зелёный свет $\to$ фиолетовый свет. Наблюдается фотоэффект в обоих случаях.

Найти:

Как изменятся $\lambda$ и $|U_\text{зап}|$?

Решение:

В видимом спектре длины волн убывают от красного к фиолетовому: $$\lambda_\text{красн} \gt \lambda_\text{оранж} \gt \lambda_\text{жёлт} \gt \lambda_\text{зел} \gt \lambda_\text{голуб} \gt \lambda_\text{фиол}$$ При переходе от зелёного к фиолетовому длина волны уменьшается (цифра 2). По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта: $$h\nu = A_\text{вых} + eU_\text{зап}$$ где $h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$ — энергия фотона, $A_\text{вых}$ — работа выхода (постоянна для данного металла). Отсюда: $$eU_\text{зап} = \frac{hc}{\lambda} - A_\text{вых}$$ При уменьшении $\lambda$ энергия фотона $\dfrac{hc}{\lambda}$ увеличивается. Так как $A_\text{вых} = \text{const}$, запирающее напряжение увеличивается (цифра 1).

Ответ

21

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)