Задание 17 ЕГЭ по физике · задача B4DADc

Тема: 4.1 Корпускулярно-волновой дуализм · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

1)

увеличивается

2)

уменьшается

3)

не изменяется

В лабораторной работе изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдают явление фотоэффекта и измеряют задерживающее напряжение. Длину волны падающего света в опыте немного увеличивают, продолжая наблюдать фотоэффект. Как при этом изменяются энергия фотона падающего света и длина волны, соответствующая «красной» границе фотоэффекта? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Энергия фотона падающего света Длина волны, соответствующая «красной» границе фотоэффекта
Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 23

Разбор

1. Энергия фотона падающего света

Энергия фотона связана с длиной волны света формулой:

$E = \dfrac{hc}{\lambda}$

Здесь $h$ — постоянная Планка, $c$ — скорость света, $\lambda$ — длина волны падающего света.

По условию длину волны света немного увеличивают. Значит $\lambda$ становится больше. Так как $h$ и $c$ не изменяются, а $\lambda$ стоит в знаменателе, энергия фотона становится меньше:

$E = \dfrac{hc}{\lambda} \Rightarrow E$ уменьшается.

Выбираем цифру 2 — уменьшается.

2. Длина волны, соответствующая «красной» границе фотоэффекта

«Красная» граница фотоэффекта — это максимальная длина волны света, при которой фотоэффект ещё возможен. Она определяется работой выхода электронов из материала фотокатода:

$A_{вых} = \dfrac{hc}{\lambda_{кр}}$

Отсюда:

$\lambda_{кр} = \dfrac{hc}{A_{вых}}$

В условии не сказано, что фотокатод заменяют другим, значит материал фотокатода остаётся тем же. Поэтому работа выхода $A_{вых}$ не изменяется. Следовательно, длина волны «красной» границы фотоэффекта тоже не изменяется.

Выбираем цифру 3 — не изменяется.

Ответ: для энергии фотона — 2, для длины волны «красной» границы — 3.

Ответ: 23.
← Предыдущая задачаВсе задачи №17 (72)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 17 →