Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00010734 | Global EE
Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00010734
№2. Задание 17
ID: 00010734
Во время лабораторной работы ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.
Длину волны падающего света немного уменьшают. Как при этом изменяются энергия фотонов падающего света и модуль запирающего напряжения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не меняется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Фотоэффект на фотокатоде. Длина волны $\lambda$ уменьшается.
Найти:
Изменение А) энергии фотона, Б) модуля запирающего напряжения — ?
Решение:
(А) Энергия фотона:
$$E_\gamma = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$$$h$ и $c$ — постоянные. При уменьшении $\lambda$ энергия фотона увеличивается → 1.
(Б) Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$$\frac{hc}{\lambda} = A_{вых} + eU_{зап}$$
Работа выхода $A_{вых}$ зависит только от материала фотокатода, остаётся постоянной. При увеличении $E_\gamma$ и постоянной $A_{вых}$ запирающее напряжение растёт:
$$U_{зап} = \frac{E_\gamma - A_{вых}}{e} \uparrow$$
Модуль запирающего напряжения увеличивается → 1.
Итого: А — 1, Б — 1.
