Работа выхода электронов из металла — Задание 16 ЕГЭ физика

Задание №16. Ядерная и Квантовая Физика

Модель Атома

№2. Задание 16

ID: 00026157

Работа выхода электронов из металла равна 1,6 · 10 –19 Дж. Задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов, вылетевших с поверхности этого металла под действием излучения с некоторой длиной волны $\mathrm{\lambda}$ , равна 3 В. Чему будет равна задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов в случае длины волны излучения $2\mathrm{\lambda}$ ? Ответ дайте в В.

Источник: ФИПИ

Решение

Сначала переведём работу выхода в электронвольты — так удобнее работать дальше: $A=1{,}6\cdot10^{-19}$ Дж, а $$1$$ эВ $=1{,}6\cdot10^{-19}$ Дж, значит $$A=1$$ эВ.

Запирающее напряжение связано с энергией фотона так: $eU_{зап}=E-A$ , то есть $U_{зап}=E-A$ (в эВ). Для первой длины волны: $$3=E_1-1$$ , откуда энергия первого фотона $$E_1=4$$ эВ.

Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны: при длине волны $2\lambda$ энергия фотона вдвое меньше: $E_2=\dfrac{E_1}{2}=2$ эВ.

Новое запирающее напряжение: $U_{зап2}=E_2-A=2-1=1$ В.