Global EE

Атомные Спектры… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00016175

Задание №16. Ядерная и Квантовая Физика

Атомные Спектры и Энергетические Уровни

№2. Задание 16

ID: 00016175

На графике приведена зависимость фототока от приложенного обратного напряжения при освещении металлической пластины (фотокатода) излучением с энергией фотонов $4$ эВ.

Чему равна работа выхода для этого металла?

Ответ дайте в электронвольтах (эВ).

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

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Обратное (тормозящее) напряжение работает как «горка» против электронов. Когда напряжение становится таким, что ток падает до нуля, — это запирающее напряжение $U_{зап}$: при нём даже самые быстрые электроны не долетают. Их максимальная энергия равна $eU_{зап}$. Дальше — уравнение Эйнштейна: фотон оплачивает и работу выхода, и разгон электрона.

Снимаем запирающее напряжение с графика

По графику фототок становится равным нулю при $U_{зап} = 1{,}5$ В. Значит максимальная кинетическая энергия электронов $E_к = eU_{зап} = 1{,}5$ эВ.

Уравнение Эйнштейна

$E_{фотона} = A_{вых} + eU_{зап} \;\Rightarrow\; A_{вых} = 4\ \text{эВ} - 1{,}5\ \text{эВ} = 2{,}5$ эВ.

Ответ

2,5
Другие задания по теме «Атомные Спектры и Энергетические Уровни» (8)