В лабораторной работе ученики — Задание 17 ЕГЭ физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00026171

В лабораторной работе ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Частоту падающего света немного увеличивают. Как при этом изменяются энергия каждого из фотонов падающего света и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Энергия каждого из фотонов падающего света Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Источник: ФИПИ

Решение

Ученики немного увеличивают частоту падающего света $\nu$ в опыте с фотоэффектом. Разберём, что это даёт.

Энергия каждого фотона по формуле Планка $E=h\nu$ прямо пропорциональна частоте. Раз частота увеличивается, энергия каждого фотона увеличивается — ответ 1.

По уравнению Эйнштейна $E_{k\,\max}=h\nu-A_{вых}$ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов растёт вместе с частотой (работа выхода $A_{вых}$ не меняется, ведь материал катода тот же). Значит она тоже увеличивается — ответ 1.

И всё сходится: чуть более «энергичный» свет даёт и более энергичные фотоны, и более быстрые фотоэлектроны.