Задание 16 ЕГЭ по физике · задача F2E90B
На металлическую пластинку падает монохроматическое электромагнитное излучение, выбивающее электроны из пластинки. Работа выхода электронов из металла равна 6 эВ, а максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, в 3 раза меньше энергии падающих на пластинку фотонов. Чему равна энергия фотонов падающего излучения?
Показать ответ и разбор
Ответ: 9 эВ
Разбор
Вспомним уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
$E = A + K_{\max}$,
где E — энергия падающего фотона, A — работа выхода, Kmax — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
По условию Kmax в три раза меньше E, то есть $K_{\max} = E / 3$.
Подставляем в уравнение:
$E = 6 + E / 3$.
Вычитаем E/3 из обеих частей:
$(2/3)E = 6$.
Умножаем обе части на 3/2:
$E = 9$ эВ.
Таким образом, энергия фотонов равна 9 эВ.
$E = A + K_{\max}$,
где E — энергия падающего фотона, A — работа выхода, Kmax — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
По условию Kmax в три раза меньше E, то есть $K_{\max} = E / 3$.
Подставляем в уравнение:
$E = 6 + E / 3$.
Вычитаем E/3 из обеих частей:
$(2/3)E = 6$.
Умножаем обе части на 3/2:
$E = 9$ эВ.
Таким образом, энергия фотонов равна 9 эВ.