Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00012724

Шаг 1. Частота и энергия света

Желтый свет имеет бóльшую частоту, чем красный: $\nu_{\text{ж}} > \nu_{\text{к}}$ (Гц). Следовательно, энергия падающих фотонов во втором опыте стала больше: $E = h\nu$ (Дж), где $h$ — постоянная Планка.

Шаг 2. Кинетическая энергия

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$h\nu = A_{\text{вых}} + E_k \text{ (Дж)}$

Работа выхода $A_{\text{вых}}$ (Дж) зависит только от материала фотоэлемента и остается неизменной. Выражаем кинетическую энергию:

$E_k = h\nu - A_{\text{вых}} \text{ (Дж)}$

Так как энергия падающего фотона $h\nu$ возросла, кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась (цифра 1).

Шаг 3. Запирающее напряжение

Оно связано с кинетической энергией формулой:

$E_k = eU_{\text{з}} \text{ (Дж)}$

где $e$ — модуль заряда электрона (Кл). Выражаем запирающее напряжение:

$U_{\text{з}} = \frac{E_k}{e} \text{ (В)}$

Поскольку энергия $E_k$ (Дж) увеличилась, запирающее напряжение $U_{\text{з}}$ (В) также увеличилось (цифра 1).