Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00012812

№2. Задание 17

ID: 00012812

Монохроматический свет с энергией фотонов Eф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Запирающее напряжение, при котором фототок прекращается, равно Uзап. Как изменятся модуль запирающего напряжения Uзап и длина волны λкр, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов Eф увеличится?

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

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$E_\text{ф} = A_\text{вых} + E_k,$

где $A_\text{вых}$ — работа выхода электрона из металла, $$E_k$$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Красная граница определяется работой выхода:

$\lambda_\text{кр} = \frac{hc}{A_\text{вых}}.$

Металл не меняется, значит $A_\text{вых} = \text{const}$ , следовательно $\lambda_\text{кр} = \text{const}$ — не изменяется.

Запирающее напряжение связано с кинетической энергией:

$E_k = e|U_\text{з}|.$

При увеличении $E_\text{ф}$ (при постоянной $A_\text{вых}$ ) кинетическая энергия $$E_k$$ растёт:

$E_k = E_\text{ф} - A_\text{вых} \uparrow.$

Следовательно, $|U_\text{з}| = \frac{E_k}{e}$ увеличивается.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)