Атомные Спектры… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00016168

Задание №16. Ядерная и Квантовая Физика

Атомные Спектры и Энергетические Уровни

№2. Задание 16

ID: 00016168

В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. При этом измеряется запирающее напряжение.

Запирающее напряжение $$U$$ , В	0,4	0,6
Частота $\nu$ , $10^{14}$ Гц	5,5	6,1

В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов при освещении одной и той же пластины.

Чему равна постоянная Планка по результатам этого эксперимента?

Ответ дайте в единицах $10^{-34}$ Дж·с, округлите до десятых.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

При запирающем напряжении работа тормозящего поля как раз гасит самые быстрые электроны: $eU=E_к=h\nu-A$ . У нас два опыта с одной пластиной (значит $$A$$ одинаковая). Вычитая одно уравнение из другого, неизвестная работа выхода уходит, и постоянная Планка выражается через два измерения.

Шаг 1. Два уравнения

$eU_1=h\nu_1-A$ и $eU_2=h\nu_2-A$ . Вычитаем: $e(U_2-U_1)=h(\nu_2-\nu_1)$ .

Шаг 2. Выражаем h и считаем

$h=\dfrac{e(U_2-U_1)}{\nu_2-\nu_1}=\dfrac{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot(0{,}6-0{,}4)}{(6{,}1-5{,}5)\cdot10^{14}}=\dfrac{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot 0{,}2}{0{,}6\cdot10^{14}}\approx 5{,}3\cdot10^{-34}$ Дж·с.

Ответ

5,3

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