ID: 00018809
Фотоэлемент освещается через различные светофильтры. В каждом опыте наблюдается явление фотоэффекта. Сначала использовали красный светофильтр, а затем — жёлтый.
Как изменяются энергия падающего на фотоэлемент фотона и кинетическая энергия вылетающего фотоэлектрона при замене светофильтра?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
| Энергия фотона | Кинетическая энергия фотоэлектрона |
|---|---|
Запишите в ответ две цифры (для каждой величины), порядок важен. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Цвет света — это его частота. Если идти по спектру от красного к фиолетовому, частота растёт. Красный — самый «медленный» видимый свет (низкая частота), жёлтый стоит дальше к синему концу, значит у жёлтого частота выше, чем у красного. Это ключ ко всей задаче.
Энергия одной «порции» света (фотона) считается по формуле Планка E = h\nu, где \nu — частота. Частота выросла (красный → жёлтый) — значит и энергия фотона увеличивается. Цифра 1.
Электрон вылетает из металла по уравнению Эйнштейна для фотоэффекта: E_k = h\nu - A_{вых}. Работа выхода A_{вых} — это свойство самого металла, светофильтр её не меняет, она остаётся прежней. А вот h\nu выросло. Из большего числа вычитаем то же самое — разность E_k становится больше. Кинетическая энергия фотоэлектрона увеличивается. Цифра 1.
Подвох, на который часто попадаются: думают, что раз свет «поменяли», то и работа выхода как-то меняется. Нет — A_{вых} зависит только от металла.
Ответ: 11