Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00012806

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00012806

На металлическую пластинку направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно увеличивают, не меняя его частоты. Как меняются в результате этого число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов и их максимальная кинетическая энергия?


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.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика


Источник: ФИПИ

Решение

Интенсивность излучения — это количество фотонов, проходящих через единицу площади в единицу времени. При увеличении интенсивности (при постоянной частоте, то есть при постоянной энергии одного фотона $h\nu$) количество фотонов, падающих на пластинку, увеличивается.

Каждый фотон выбивает один электрон (при $h\nu \geq A_\text{вых}$). Поэтому большее число фотонов → большее число фотоэлектронов:

$$N \uparrow \quad \text{(увеличивается, цифра 1)}$$

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона определяется уравнением Эйнштейна:

$$E_{k,\text{max}} = h\nu - A_\text{вых}$$

Частота $\nu = \text{const}$, работа выхода $A_\text{вых} = \text{const}$ (зависит только от материала пластинки). Следовательно:

$$E_{k,\text{max}} = \text{const} \quad \text{(не изменяется, цифра 3)}$$

Интенсивность влияет на количество фотоэлектронов, но не на их максимальную кинетическую энергию — это определяется исключительно частотой (энергией) фотона.

Ответ

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)