Задание 25 ЕГЭ по физике · 3E43EA
Длина волны по фотоэффекту
На плоскую цинковую пластинку падает электромагнитное излучение. Фотоэлектроны удаляются от поверхности пластинки на расстояние не более 8,75 см в задерживающем однородном электрическом поле, перпендикулярном пластинке. Напряжённость поля 100 В/м. Работа выхода электрона с поверхности цинка 3,74 эВ. Какова длина волны падающего излучения?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов полностью расходуется на работу против задерживающего электрического поля.
Kmax=eEd
Переведём расстояние в метры и найдём кинетическую энергию в электрон-вольтах:
d=8,75 см=0,0875 м,Kmaxe=Ed=100⋅0,0875=8,75 В,Kmax=8,75 эВ
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия падающего фотона равна сумме работы выхода и максимальной кинетической энергии фотоэлектрона:
Eγ=Aвых+Kmax=3,74+8,75=12,49 эВ
Используем связь энергии фотона с длиной волны. Приближённо hc≈1240 эВ⋅нм:
λ=hcEγ=124012,49 нм≈99,3 нм=9,93⋅10−8 м
Kmax=eEd
Переведём расстояние в метры и найдём кинетическую энергию в электрон-вольтах:
d=8,75 см=0,0875 м,Kmaxe=Ed=100⋅0,0875=8,75 В,Kmax=8,75 эВ
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия падающего фотона равна сумме работы выхода и максимальной кинетической энергии фотоэлектрона:
Eγ=Aвых+Kmax=3,74+8,75=12,49 эВ
Используем связь энергии фотона с длиной волны. Приближённо hc≈1240 эВ⋅нм:
λ=hcEγ=124012,49 нм≈99,3 нм=9,93⋅10−8 м
Пример ответа
Длина волны падающего излучения: λ≈9,9·10−8 м, или примерно 99 нм.
Источник: Открытый банк ФИПИ 3E43EA
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.