Задание 16 ЕГЭ по физике №00015839

Идея

Та же связка «атом рождает фотон → фотон выбивает электрон», но в конце спрашивают не скорость, а импульс. Удобно: импульс электрона связан с его кинетической энергией формулой $p = \sqrt{2mE_{max}}$ (это просто переписанные $E=\frac{mv^2}{2}$ и $p=mv$).

Шаг 1. Кинетическая энергия электрона

Фотон: $E_ф = 13{,}6 - 3{,}4 = 10{,}2$ эВ. Работа выхода: $A = h\nu_{кр} = 6{,}63\cdot 10^{-34}\cdot 6\cdot 10^{14} \approx 2{,}49$ эВ. Тогда $E_{max} = 10{,}2 - 2{,}49 \approx 7{,}71$ эВ $\approx 1{,}23\cdot 10^{-18}$ Дж.

Шаг 2. Импульс

$p = \sqrt{2 m E_{max}} = \sqrt{2\cdot 9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot 1{,}23\cdot 10^{-18}} \approx 1{,}5\cdot 10^{-24}$ кг·м/с.

Подвох — формула связи: для медленного (нерелятивистского) электрона $p=\sqrt{2mE}$, а не $p=E/c$ (это было бы для фотона). И снова — энергию в джоули.