Задание 25 ЕГЭ по физике · 19794E
Частота света по тормозному пути
Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом из металла с работой выхода Авых = 1,89 эВ, попадают в однородное электрическое поле Е = 100 В/м. Какова частота света ν, если длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля E⃗ , составляет d = 8,7 мм?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При движении электрона вдоль линий напряжённости электрическое поле тормозит его. Работа поля по модулю равна начальной максимальной кинетической энергии фотоэлектрона:
Kmax=eEd
В электрон-вольтах энергия, приобретённая при торможении, равна произведению напряжённости поля на путь, выраженному в вольтах:
eEd=e⋅100⋅8,7⋅10−3 В=0,87 эВ
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия фотона расходуется на работу выхода и максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
hν=Aвых+Kmax=1,89+0,87=2,76 эВ
Переведём энергию фотона в джоули и найдём частоту света:
ν=2,76⋅1,602⋅10−196,626⋅10−34≈6,67⋅1014 Гц
Kmax=eEd
В электрон-вольтах энергия, приобретённая при торможении, равна произведению напряжённости поля на путь, выраженному в вольтах:
eEd=e⋅100⋅8,7⋅10−3 В=0,87 эВ
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия фотона расходуется на работу выхода и максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона:
hν=Aвых+Kmax=1,89+0,87=2,76 эВ
Переведём энергию фотона в джоули и найдём частоту света:
ν=2,76⋅1,602⋅10−196,626⋅10−34≈6,67⋅1014 Гц
Пример ответа
ν ≈ 6,7· 1014 Гц
Источник: Открытый банк ФИПИ 19794E
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.