Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00015083
Квантовая Физика
№2. Задание 17
ID: 00015083
Для проведения опытов по наблюдению фотоэффекта взяли пластину из металла с работой выхода $3{,}4\cdot10^{-19}$ Дж и стали освещать её светом частоты $6\cdot10^{14}$ Гц. Как изменятся длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, и максимальная сила тока, создаваемого фотоэлектронами (сила тока насыщения), если при неизменной интенсивности падающего света в $2$ раза уменьшить его частоту? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
А) Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта
Б) Максимальная сила тока, создаваемого фотоэлектронами
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Разберём две величины по отдельности. Красная граница — это свойство самого металла (его работы выхода), её не трогаем падающим светом. А вот ток насыщения зависит от того, сколько электронов выбивается, и здесь важно, происходит ли фотоэффект вообще на новой частоте.
Шаг 1. Красная граница (А)
$\lambda_\text{к}=\dfrac{hc}{A}$ — зависит только от работы выхода металла $A$. Частоту падающего света мы меняем, но $A$ остаётся прежней, значит $\lambda_\text{к}$ не изменится — это цифра 3.
Шаг 2. Проверим, идёт ли фотоэффект после уменьшения частоты
Граничная частота: $\nu_\text{к}=\dfrac{A}{h}=\dfrac{3{,}4\cdot10^{-19}}{6{,}6\cdot10^{-34}}\approx5{,}2\cdot10^{14}$ Гц. Новая частота $\dfrac{6\cdot10^{14}}{2}=3\cdot10^{14}$ Гц — это ниже красной границы. Значит фотоэффект прекращается!
Шаг 3. Ток насыщения (Б)
Раз электроны больше не выбиваются, ток падает до нуля, то есть уменьшится — это цифра 2.
Ответ
Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)
- Задание 17 №00043098 — На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома.…
- Задание 17 №00043097 — На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома.…
- Задание 17 №00043096 — На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома.…
- Задание 17 №00043095 — На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома.…
- Задание 17 №00043094 — При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов…
- Задание 17 №00043093 — При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов…
- Задание 17 №00043092 — На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома.…
- Задание 17 №00043091 — При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов…