12 Фотоэффект. Фотоны (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026) - Каталог заданий по ЕГЭ

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#64809Максимум баллов за задание: 2

Фотокатод облучают ультрафиолетовым излучением частотой $15 ν = 1,6⋅10$ Гц. Работа выхода фотоэлектронов из материала катода составляет 3,8 эВ. Определите запирающее напряжение для фотоэлектронов.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Согласно уравнению Эйнштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона

E фот = Aвых+ Ek,

Энергия фотона $Eфот = hν$ , максимальная кинетическая энергия $Ek = eU$ . Тогда

hν = Aвых+ eU,

где $h$ – постоянная планка, $e$ – заряд электрона.
Отсюда

−34 15 −19 U = hν −-A-= 6,6⋅10--⋅1,6-⋅10--−−139,8⋅1,6-⋅10--- ≈2,8 В e 1,6⋅10

Ответ:

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 максимальной кинетической энергии электронов, формула энергии фотона);
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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#64974Максимум баллов за задание: 2

На сетчатку глаза человека падает 135 фотонов за 3 с. Мощность поглощенного сетчаткой света равна $−17 1,98⋅10$ Вт. Определите длину волн света.

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения, $λ$ – длина волны.
Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Nhc- 135⋅6,6-⋅10−34⋅3⋅108- λ= P t = 1,98⋅10−17 ⋅3 =450 нм

Ответ:

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: формула энергии фотонов, формула связи энергии и мощности);
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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#65204Максимум баллов за задание: 2

Импульс лазерного излучения длится 3 мс, в течение которых излучается $19 10$ фотонов. Определите длину волны излучения лазера, если средняя мощность его импульса составляет 1,2 кВт.

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения.
Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Nhc- 1019⋅6,6⋅10−34-⋅3-⋅108 λ= Pt = 1,2⋅103⋅3⋅10−3 = 550 нм

Ответ:

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: формула энергии фотонов, формула связи энергии и мощности);
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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#91464Максимум баллов за задание: 2

Лазер излучает в импульсе $1019$ световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки $3⋅10−3с.$ Определите длину волны излучения лазера.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения.

Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Nhc- 1019⋅6,6⋅10−34-⋅3-⋅108- −6 λ= Pt = 1100⋅3 ⋅10−3 = 0,6 ⋅10 м

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#91637Максимум баллов за задание: 2

Лазер излучает в импульсе $1019$ световых квантов длиной волны 400 нм. Средняя мощность импульса лазера 110 Вт. Определите длительность вспышки.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения.

Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Nhc- 1019⋅6,6-⋅10−34⋅3⋅108 t= P λ = 110 ⋅400 ⋅10−9 = 0,045 с

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#91828Максимум баллов за задание: 2

Электрическая лампа мощностью 100 Вт испускает ежесекундно $1019$ фотонов. Средняя длина волны излучения 600 нм. Определите коэффициент полезного действия лампы.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Энергия вылетающих фотонов за время $t$ равно

η E = P t100%-,

где $P = 100$ Вт – мощность лампочки; $t$ – время; $η$ – КПД лампочки. Учитывая, что за $t$ секунд вылетает $N = 1019 ⋅t$ фотонов, энергия одного фотона, равна:

e= E-= --Ptη--= hc, n N ⋅100% λ

где $h$ – постоянная Планка; $c$ – скорость света; $λ$ – длина волны. Выразим длину волны, получим:

100%-⋅N-⋅h⋅c 100%-⋅1019⋅t⋅6,6⋅10−34⋅3⋅108 η = P tλ = 100 ⋅t⋅600 ⋅10−9 = 3,3%

Ответ: 3,3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#92336Максимум баллов за задание: 2

Сколько фотонов падает на сетчатку глаза человека за 3 с, если мощность поглощённого сетчаткой света равна $13,2⋅10−17 Вт,$ а длина волны света составляет 480 нм.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения, $λ$ – длина волны.
Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Ptλ- 13,2⋅10−17⋅3⋅480⋅10−9- N = hc = 6,6⋅10−34⋅3⋅108 = 960 ф отонов

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#92501Максимум баллов за задание: 2

На сетчатку глаза человека падает 135 фотонов за 3 с. Мощность поглощённого сетчаткой света равна $1,98⋅10−17 Вт.$ Определите длину волны света.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Один фотон обладает энергией

hc E1 = hν =-λ ,

где $ν$ – частота излучения, $λ$ – длина волны.
Тогда $N$ фотонов обладают энергией

EN =N hc (1) λ

Кроме того энергия равна

EN = P t (2)

Из (1) и (2) можем найти искомую величину:

Nhc- 135⋅6,6-⋅10−34⋅3⋅108- λ= P t = 1,98⋅10−17 ⋅3 =450 нм

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#93794Максимум баллов за задание: 2

При облучении фотокатода светом частотой $v = 8,0⋅1014 Гц$ запирающее напряжение для фотоэлектронов равно 0,60 В. Найдите работу выхода фотоэлектронов из материала катода. Результат дайте в электрон-вольтах.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Согласно уравнению Эйнштейна энергия фотона расходуется на работу выхода металла и кинетическую энергию электрона

E фот = Aвых+ Ek,

Энергия фотона $Eфот = hν$ , максимальная кинетическая энергия $Ek = eU$ . Тогда

hν = Aвых+ eU,

где $h$ – постоянная планка, $c$ – скорость света в вакууме, $e$ – заряд электрона.

Отсюда работа выхода:

Aвых = hν − eU = 6,6⋅10− 34⋅8 ⋅1014− 1,6⋅10− 19⋅0,6≈ 4,3⋅10−19 Дж

Ответ: 2,7

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#95882Максимум баллов за задание: 2

Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 1,2 эВ. Если уменьшить длину волны падающего света в 2 раза, то максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из этого же металла, станет равной 3,95 эВ. Определите энергию падающих фотонов в первом случае.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ: