Тема . №23 МКТ и Термодинамика. Электродинамика (Расчетная задача)

.13 Фотоэффект. Фотоны (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №23 мкт и термодинамика. электродинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#17856

Когда частоту падающего на поверхность катода излучения увеличили на     14
3 ⋅10  Гц, максимальная энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза. Во сколько раз увеличится максимальная энергия фотоэлектронов, относительно прошлого увеличения, если частоту излучения увеличить еще раз на такую же величину?

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для первого случая, когда увеличения еще не было:

Eф =A вых +E кин

Здесь Eф = hν  - энергия падающих фотонов, A вых  - работа выхода для данного материала, постоянная величина, E кин  - максимальная энергия вылетающих фотоэлектронов.
Запишем уравнения Эйнштейна для второго случая, когда увеличили частоту падающего света на ν1 = 3⋅1014  Гц:

h(ν + ν1) =A вых +E кин2

По условию кинетическая энергия увеличилась в 2 раза, то есть Eкин2 = 2E кин  Значит уравнение Эйнштейна во втором случае примет вид:

h(ν + ν)= A   +2E
      1    вых     кин

Выразим отсюда работу выхода и подставим в первое уравнение:

hν = h(ν + ν1)− 2E кин+ E кин

Eкин = hν1

Запишем уравнение Эйнштейна для случая, когда мы увеличиваем частоту еще на ν1  :

h(ν +2ν1)= Aвых+ Eкин3

Выразим отсюда кинетическую энергию

E кин3 = h(ν + 2ν1)− A вых

Подставим работу выхода

Eкин3 =h (ν +2ν1)− (h(ν + ν1)+ 2Eкин)

Упростим с учетом Eкин = hν1

Eкин3 = hν + 2hν1− hν − hν1+ 2hν1

Eкин3 =3hν1

При этом

E кин2 = 2Eкин = 2hν1

Найдем отношение: Eкин3-  3hν1
Eкин2 = 2hν1 = 1,5

То есть при увеличении частоты падающего света еще на 3 ⋅1014  Гц максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов увеличится в 1,5 раза.

Ответ: 1,5
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

2

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, формула энергии фотонов);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования,

приводящие к правильному ответу;

IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории,

1

физические законы, закономерности, и проведены преобразования,

направленные на решение задачи, но имеется один или несколько

из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение

(возможно, неверные), которые не отделены от решения

и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях допущены

ошибки, и (или) в математических преобразованиях пропущены

логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе

в записи единиц измерения величины)

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!