Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00012914

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00012914

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент поочерёдно освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только жёлтый свет, а во второй — пропускающий только синий. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменились длина световой волны, падающей на фотоэлемент, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика


Источник: ФИПИ

Решение

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

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

Выразим максимальную кинетическую энергию:

$$E_{k\text{ max}} = h\nu - A_{\text{вых}} = \frac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$$

Работа выхода $A_{\text{вых}}$ зависит только от металла и при смене фильтра не меняется.

При переходе с жёлтого света на синий длина волны уменьшается:

$$\lambda_2 \lt \lambda_1$$

Следовательно, энергия фотона возрастает:

$$E_{\text{фотона}} = \frac{hc}{\lambda}: \quad \lambda \downarrow \Rightarrow E_{\text{фотона}} \uparrow$$

Так как $A_{\text{вых}} = \text{const}$, а $E_{\text{фотона}}$ увеличивается:

$$E_{k\text{ max}} = \frac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}} \uparrow$$

Ответ

21

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)