Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00018785

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00018785

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только красный свет, а во второй — пропускающий только зелёный свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменяются модуль запирающего напряжения и максимальная скорость фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?

Модуль запирающего напряжения

Максимальная скорость фотоэлектронов

 

 

 

 

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Переходим от красного света к зелёному. У зелёного света длина волны $\lambda$ меньше, чем у красного, значит энергия фотона $E=\dfrac{hc}{\lambda}$ больше. Металл фотокатода тот же, работа выхода не меняется. Уравнение Эйнштейна: $\dfrac{hc}{\lambda}=A_{вых}+E_{к,\max}$.

Величина 1. Модуль запирающего напряжения

Запирающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией: $eU_{з}=E_{к,\max}=\dfrac{hc}{\lambda}-A_{вых}$. У зелёного фотоны энергичнее, работа выхода прежняя — значит $E_{к,\max}$ больше, и запирающее напряжение тоже больше. Модуль запирающего напряжения увеличивается — это 1.

Величина 2. Максимальная скорость фотоэлектронов

Скорость связана с кинетической энергией: $E_{к,\max}=\dfrac{m v_{\max}^{2}}{2}$. Раз максимальная кинетическая энергия выросла, то и максимальная скорость $v_{\max}$ выросла. Максимальная скорость увеличивается — это 1.

Ответ

11

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)