Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00043093

Что тут происходит. Металл фотоэлемента освещают через фильтры: сначала синим светом, потом зелёным. Свет выбивает из металла электроны, и измеряют запирающее напряжение — наименьшее тормозящее напряжение, которое останавливает самые быстрые из них. Нужно понять, что стало с длиной волны света и с модулем запирающего напряжения.

Длина волны. В видимом спектре цвета идут по порядку: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый — от самых длинных волн к самым коротким. Зелёный стоит ближе к красному краю, чем синий, значит у зелёного света длина волны больше. Длина волны увеличилась. Цифра 1.

Запирающее напряжение. Энергия фотона $E=\dfrac{hc}{\lambda}$: волна длиннее — фотон слабее. По уравнению Эйнштейна $$\dfrac{hc}{\lambda}=A_{\text{вых}}+E_{\text{к}\max}$$ металл тот же, работа выхода прежняя, поэтому максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшилась. Запирающее напряжение тормозит самые быстрые электроны: работа поля $eU_{\text{з}}$ должна погасить их энергию, $eU_{\text{з}}=E_{\text{к}\max}$. Энергия меньше — и напряжение нужно меньше. Цифра 2.

Проверим себя: яркость света тут ни при чём. Даже если зелёная лампа светит ярче синей, она выбивает больше электронов, но каждый из них — с меньшей энергией, и запирающее напряжение всё равно меньше.