Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00006886

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00006886

Монохроматический свет с энергией фотонов $E_ф$​ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно $U_{зап}$​ Как изменятся длина волны падающего света и модуль запирающего напряжения $U_{зап}$​, если энергия падающих фотонов $Е_ф$ увеличится?

Для каждой величины определите характер изменения:

1)увеличивается

2)уменьшается

3)не изменяется

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$E_\text{ф}$ увеличивается; $A_{\text{вых}} = \text{const}$

Найти:

изменение $\lambda$ и $|U_{\text{зап}}|$

Решение:

Длина волны. Энергия фотона связана с длиной волны: $$E_\text{ф} = \frac{hc}{\lambda} \implies \lambda = \frac{hc}{E_\text{ф}}$$ Постоянная Планка $h$ и скорость света $c$ — константы. При увеличении $E_\text{ф}$: $$\lambda \downarrow$$ Длина волны уменьшается. Запирающее напряжение. По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта: $$E_\text{ф} = A_{\text{вых}} + E_{k\,\text{max}}$$ Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов: $$E_{k\,\text{max}} = E_\text{ф} - A_{\text{вых}}$$ Запирающее напряжение определяется из условия полной остановки фотоэлектронов: $$eU_{\text{зап}} = E_{k\,\text{max}} = E_\text{ф} - A_{\text{вых}}$$ $$|U_{\text{зап}}| = \frac{E_\text{ф} - A_{\text{вых}}}{e}$$ При увеличении $E_\text{ф}$ и постоянной $A_{\text{вых}}$: $$|U_{\text{зап}}| \uparrow$$ Модуль запирающего напряжения увеличивается.

Ответ

21

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)