Global EE

Атомные Спектры… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00016166

Задание №16. Ядерная и Квантовая Физика

Атомные Спектры и Энергетические Уровни

№2. Задание 16

ID: 00016166

На металлическую пластинку с работой выхода $A = 2$ эВ падает электромагнитное излучение. Зависимость интенсивности излучения от его частоты представлена на рисунке. При какой частоте будет наблюдаться максимальная скорость фотоэлектронов?

Ответ дайте в единицах $10^{15}$ Гц.

Рисунок к заданию 16 ЕГЭ по физике — Атомные Спектры и Энергетические Уровни

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта максимальная кинетическая энергия (а значит и скорость) вылетевших электронов растёт вместе с частотой света: $E_к=h\nu-A$. Интенсивность (сколько фотонов) на скорость одного электрона не влияет — она задаёт лишь число выбитых электронов. Значит, самые быстрые электроны даёт самая высокая частота из присутствующих в спектре.

Шаг 1. Читаем спектр

На графике видны линии на частотах $3,\;5,\;7,\;9$ (в единицах $10^{15}$ Гц). Наибольшая из них — $9\cdot10^{15}$ Гц.

Шаг 2. Вывод

Максимальная скорость фотоэлектронов — при наибольшей частоте: $\nu_{max}=9\cdot10^{15}$ Гц. (Энергия такого фотона $h\nu\approx 37$ эВ много больше работы выхода 2 эВ, так что электроны точно вылетают.)

Ответ

9
Другие задания по теме «Атомные Спектры и Энергетические Уровни» (8)