Квантовая Физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

№2. Задание 17

ID: 00018789

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны $\lambda = 500$ нм. Что произойдёт с импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих электронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны $\lambda = 700$ нм одинаковой интенсивности? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

Импульс фотонов

Кинетическая энергия вылетающих электронов

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в ответ две цифры (для А и для Б). Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Снова длину волны увеличили с 500 нм до 700 нм. Понадобятся: импульс фотона $p = \dfrac{h}{\lambda}$ и уравнение Эйнштейна $E_k = h\nu - A_{\text{вых}} = \dfrac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$ .

Разбираем по величинам

А) Импульс фотонов. $p = \dfrac{h}{\lambda}$ , длина волны выросла → импульс одного фотона уменьшился, цифра 2.

Б) Кинетическая энергия вылетающих электронов. Энергия фотона $E = \dfrac{hc}{\lambda}$ при бо́льшей длине волны меньше. А работа выхода у того же металла не меняется. Значит, остаток $E_k = \dfrac{hc}{\lambda} - A_{\text{вых}}$ тоже стал меньше — кинетическая энергия уменьшилась, цифра 2. По-простому: фотон принёс меньше энергии — электрону на «разгон» осталось меньше.

«Одинаковая интенсивность» — лишняя деталь: она про количество фотонов (про силу тока), а не про энергию и импульс отдельного фотона.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)