Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00015660

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00015660

В опыте по изучению фотоэффекта пластину из металла освещают светом с длиной волны $\lambda$. Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта для данного металла, равна $\lambda_\text{к}$. Установите соответствие между измеряемыми в этом опыте физическими величинами и формулами, по которым они могут быть вычислены ($h$ — постоянная Планка, $c$ — скорость света в вакууме, $e$ — модуль заряда электрона, $m$ — масса электрона).

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) модуль запирающего напряжения
Б) максимальная скорость фотоэлектронов

ФОРМУЛА
1) $\sqrt{\dfrac{hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{2m\lambda_\text{к}\lambda}}$
2) $\dfrac{hc\,\lambda_\text{к}\lambda}{e(\lambda_\text{к}-\lambda)}$
3) $\sqrt{\dfrac{2hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{m\lambda_\text{к}\lambda}}$
4) $\dfrac{hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{e\lambda_\text{к}\lambda}$

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Работа выхода — из красной границы: $A=\dfrac{hc}{\lambda_\text{к}}$. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона по уравнению Эйнштейна: $E_к=\dfrac{hc}{\lambda}-\dfrac{hc}{\lambda_\text{к}}=\dfrac{hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{\lambda_\text{к}\lambda}$.

Что на рисунке

Второй столбец — 4 формулы: две «с корнем» (для скорости) и две «без корня» (для напряжения).

А) Запирающее напряжение

Запирающее поле останавливает самые быстрые электроны: $eU_\text{з}=E_к$, откуда $U_\text{з}=\dfrac{E_к}{e}=\dfrac{hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{e\lambda_\text{к}\lambda}$ — формула 4.

Б) Максимальная скорость

$E_к=\dfrac{mv^2}{2}\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2E_к}{m}}=\sqrt{\dfrac{2hc(\lambda_\text{к}-\lambda)}{m\lambda_\text{к}\lambda}}$ — формула 3.

Ответ

43
Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)