Монохроматический свет с длиной — Задание 17 ЕГЭ физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00026166

Монохроматический свет с длиной волны l падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Как изменятся максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и длина волны $l_{\text{кр}}$ , соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если длина волны l падающего света уменьшится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов Длина волны $l_{\text{кр}}$ , соответствующая «красной границе» фотоэффекта

Источник: ФИПИ

Решение

Если длина волны падающего света $\lambda$ уменьшается, то энергия каждого фотона $E=\dfrac{hc}{\lambda}$ растёт.

По уравнению Эйнштейна $E=A_{вых}+E_{k\,\max}$ рост энергии фотона при неизменной работе выхода означает рост максимальной кинетической энергии фотоэлектронов. Значит, она увеличится — ответ 1.

«Красная граница» $\lambda_{кр}=\dfrac{hc}{A_{вых}}$ зависит только от работы выхода, то есть от материала пластинки, а не от длины волны падающего света. Материал не меняется, поэтому $\lambda_{кр}$ не изменится — ответ 3.

И всё сходится: более короткая волна несёт больше энергии и разгоняет электроны сильнее, но не меняет свойства самого металла.