Задание 16 ЕГЭ по физике · задача 0B312D
При облучении натриевого фотокатода светом частотой ν = 7,01014 Гц запирающее напряжение для фотоэлектронов равно 0,6 В. Найдите длину волны, соответствующую «красной границе» фотоэффекта для натрия. Ответ выразите в микрометрах и округлите до сотых.
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,54 мкм
Разбор
Сначала вспомним уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$h\nu = A + eU$зап,
где A — работа выхода, Uзап — запирающее напряжение.
Работа выхода натрия:
$A = h\nu − eU$зап.
Подставляем значения $(h = 4,14\cdot 10−^{15}$ эВ$\cdot$с):
$h\nu = 4,14\cdot 10−^{15} \times 7,0\cdot 10^{14} = 2,898$ эВ,
$A = 2,898 − 0,6 = 2,298$ эВ.
Красная граница соответствует пороговой частоте:
$\nu_{0} = A / h = 2,298 / 4,14\cdot 10−^{15} \approx 5,55\cdot 10^{14}$ Гц.
Длина волны:
$\lambda_{0} = c / \nu_{0} = 3\cdot 10^{8} / 5,55\cdot 10^{14} \approx 5,405\cdot 10−^{7}$ м $= 0,54$ мкм.
Это и есть ответ.
$h\nu = A + eU$зап,
где A — работа выхода, Uзап — запирающее напряжение.
Работа выхода натрия:
$A = h\nu − eU$зап.
Подставляем значения $(h = 4,14\cdot 10−^{15}$ эВ$\cdot$с):
$h\nu = 4,14\cdot 10−^{15} \times 7,0\cdot 10^{14} = 2,898$ эВ,
$A = 2,898 − 0,6 = 2,298$ эВ.
Красная граница соответствует пороговой частоте:
$\nu_{0} = A / h = 2,298 / 4,14\cdot 10−^{15} \approx 5,55\cdot 10^{14}$ Гц.
Длина волны:
$\lambda_{0} = c / \nu_{0} = 3\cdot 10^{8} / 5,55\cdot 10^{14} \approx 5,405\cdot 10−^{7}$ м $= 0,54$ мкм.
Это и есть ответ.