На металлическую пластинку направили — Задание 17 ЕГЭ физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00026181

На металлическую пластинку направили пучок света от лазера, вызвав фотоэффект. Интенсивность лазерного излучения плавно увеличивают, не меняя его частоты. Как меняются в результате этого число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов и их максимальная скорость?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не меняется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов Максимальная скорость фотоэлектронов

Источник: ФИПИ

Решение

Интенсивность лазерного света плавно увеличивают, а частоту не трогают. Разберём, что зависит от интенсивности, а что — от частоты.

Число вылетающих в единицу времени фотоэлектронов пропорционально числу падающих на катод фотонов в секунду, а это число как раз растёт вместе с интенсивностью света. Значит, число фотоэлектронов в единицу времени увеличивается — ответ 1.

Максимальная скорость фотоэлектронов определяется уравнением Эйнштейна $\dfrac{mv_{\max}^2}{2}=h\nu-A_{вых}$ — она зависит только от частоты света и материала катода, а не от интенсивности. Частота не изменилась, значит максимальная скорость не изменяется — ответ 3.

И всё сходится: более яркий свет выбивает больше электронов в секунду, но не делает каждый отдельный электрон быстрее.