Задание 16 ЕГЭ по физике · задача 1C96FF
На металлическую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны λ = 400 нм. «Красная граница» фотоэффекта для металла пластинки нм. Чему равно отношение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов к работе выхода для этого металла?
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,5
Разбор
Вспомним уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$h\nu = A + K_{\max}$
где A — работа выхода, Kmax — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Красная граница $\lambda$кр $= 600$ нм — это порог, при котором $K_{\max} = 0$, поэтому:
$A = hc / \lambda$кр
Для падающего света $\lambda = 400$ нм:
$K_{\max} = hc / \lambda − A$
Подставляем A:
$K_{\max} = hc (1/\lambda − 1/\lambda$кр)
Ищем отношение Kmax / A:
$K_{\max} / A =$ [$hc (1/\lambda − 1/\lambda$кр)] $/ (hc / \lambda$кр$) = \lambda$кр$/\lambda − 1$
Считаем: $600/400 − 1 = 1,5 − 1 = 0,5$.
Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет половину работы выхода.
$h\nu = A + K_{\max}$
где A — работа выхода, Kmax — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Красная граница $\lambda$кр $= 600$ нм — это порог, при котором $K_{\max} = 0$, поэтому:
$A = hc / \lambda$кр
Для падающего света $\lambda = 400$ нм:
$K_{\max} = hc / \lambda − A$
Подставляем A:
$K_{\max} = hc (1/\lambda − 1/\lambda$кр)
Ищем отношение Kmax / A:
$K_{\max} / A =$ [$hc (1/\lambda − 1/\lambda$кр)] $/ (hc / \lambda$кр$) = \lambda$кр$/\lambda − 1$
Считаем: $600/400 − 1 = 1,5 − 1 = 0,5$.
Таким образом, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляет половину работы выхода.