Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00012922

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00012922

Монохроматический свет с энергией фотонов $E_{ф}$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Запирающее напряжение, при котором фототок прекращается, равно $U_{зап}$ . Как изменятся модуль запирающего напряжения $U_{зап}$ и длина волны $λ_{кр}$ , соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов $E_{ф}$ 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

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)