Тема №17 Квантовая физика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

01 Фотоэффект

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №17 квантовая физика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 41#124836Максимум баллов за задание: 2

Интенсивность монохроматического светового пучка, освещающего фотокатод, плавно уменьшают, не меняя частоты света. Как изменяются при этом следующие физические величины:
1) количество фотонов, падающих на поверхность фотокатода в единицу времени;
2) частота падающего света;
3) длина волны падающего света;
4) энергия фотонов падающего света;
5) работа выхода электронов из материала фотоэлемента;
6) частота и длина волны света, соответствующего красной границе фотоэффекта;
7) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов;
8) максимальная скорость фотоэлектронов;
9) модуль запирающего напряжения;
10) ток насыщения

Показать ответ и решение

Интенсивность света прямо пропорциональна количеству фотонов в единицу времени. При уменьшении интенсивности число фотонов уменьшается.
Т.к. свет монохроматический, то частота остаётся неизменной.
Длина волны связана с частотой формулой $λ= c. ν$ Так как $ν$ не меняется, то и $λ$ не меняется.
Энергия фотона $E = hν.$ Частота не меняется, значит энергия фотона тоже не меняется.
Работа выхода зависит от материала катода, а не от интенсивности или частоты света.
Частота и длина волны света, соответствующие красной границе фотоэффекта зависят только от работы выхода, работа выхода остаётся постоянной, следововательно частота и длина волны света, соответствующие красной границе фотоэффекта остаются постоянными.
По закону Эйнштейна:
$Ek = hν − W$
– где $h$ — постоянная Планка, $ν$ — частота света, $Ek$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, $A$ — работа выхода. Оба параметра $ν$ и $A$ постоянны, значит $Ek$ также не изменяется.
Максимальная скорость фотоэлектронов cкорость связана с кинетической энергией формулой:
$1 2 Ek = 2mv$
Так как $Ek$ не изменяется, то и максимальная скорость фотоэлектронов остаётся постоянной.
Запирающее напряжение связано с кинетической энергией:
$eUz =Ek$
– где $e$ – заряд электрона.
Так как $Ek$ не изменяется, то и $Uz$ не изменяется.
Ток насыщения пропорционален числу выбитых электронов, которое зависит от числа падающих фотонов. При уменьшении интенсивности число фотонов уменьшается, значит уменьшается и ток насыщения.

Подведём итог:
1) Уменьшается
2) Не изменяется
3) Не изменяется
4) Не изменяется
5) Не изменяется
6) Не изменяются
7) Не изменяется
8) Не изменяется
9) Не изменяется
10) Уменьшается

Ответ:

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 42#125575Максимум баллов за задание: 2

Фотоэффект наблюдается при падении на фотокатод лазерного луча. Длину волны излучения уменьшают. Определите, как при этом изменится энергия падающих фотонов и максимальная кинетическая энергия электронов после вылета. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-----------------|------------------------| |Э нергия падаю щих |М аксимальная кинетическая | |-----фотонов-----|--энергия-фотоэлектронов--| --------------------------------------------

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Эйнштейна:

E = A +E кин,

где $E$ – энергия фотона, $A$ – работ выхода, $E кин$ – кинетическая энергия фотоэлектронов.
Энергия фотонов равна:

hc E = λ-,

где $c$ – скорость света, $λ$ – длина волны.
Так как длина световой волны уменьшается, работа выхода постоянна, то увеличивается энергия падающих фотонов, а значит, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов также увеличивается.

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 43#136757Максимум баллов за задание: 2

При исследовании зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещали через различные светофильтры. В первой серии опытов использовали светофильтр, пропускающий только ультрафиолетовое излучение, а во второй – пропускающий только синий свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли задерживающее напряжение.
Как изменялись длина световой волны, падающей на фотоэлемент, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться

|-----------------------------|------------------------| |Д лина световой волны, падаю щей|М аксимальная кинетическая| |--------на ф-отоэлемент-------|--энергия-фотоэлектронов--| --------------------------------------------------------

Источники: Демоверсия 2026

Показать ответ и решение

Длина волны ультрафиолетового излучения меньше длины волны синего света. Т.е. длина волны падающей волны увеличится - 1
Запишем уравнение Эйнштейна:

E = A +E кин,

E = hc, λ

где $c$ – скорость света, $λ$ – длина волны.
Работа выхода зависит только от материала фотоэлемента. Значит, при увеличении длины волны энергия фотонов уменьшается, из-за чего уменьшается и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов - 2.

Ответ: 12