Задание 16 ЕГЭ по физике: Поток фотонов с энергией E равно 15 эВ выбивает из металла…

№2. Задание 16

ID: 00015781

Поток фотонов с энергией $E = 15$ эВ выбивает из металла фотоэлектроны, у которых максимальная кинетическая энергия в $2$ раза меньше работы выхода. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов?

Ответ дайте в электронвольтах (эВ).

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Снова уравнение Эйнштейна: энергия фотона делится на работу выхода и кинетическую энергию электрона: $E = A_\text{вых} + E_k$ . Дано хитрое условие связи между $E_k$ и $A_\text{вых}$ — выразим всё через одну величину.

Шаг 1. Свяжем работу выхода и кинетическую энергию

"Кинетическая в 2 раза меньше работы выхода" значит $E_k = \dfrac{A_\text{вых}}{2}$ , то есть $A_\text{вых} = 2 E_k$ .

Шаг 2. Подставим в уравнение Эйнштейна

$E = A_\text{вых} + E_k = 2 E_k + E_k = 3 E_k$ . Отсюда $E_k = \dfrac{E}{3} = \dfrac{15}{3} = 5$ эВ.

Ответ: $E_k = 5$ эВ.