Задание 21 ЕГЭ по физике · 5BF1E9
Красная граница фотоэффекта
При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на поверхность металла, задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличилось в 3 раза. Первоначальная частота падающего света была равна 0,75 ⋅ 1015 Гц. Какова длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для этого металла?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для первоначальной частоты ν1 и задерживающего напряжения U1.
eU1=hν1−A
После увеличения частоты в 2 раза частота станет ν2=2ν1, а задерживающее напряжение — U2=3U1.
eU2=hν2−A
Подставим эти соотношения во второе уравнение и исключим eU1.
3(hν1−A)=2hν1−A
Решая уравнение относительно работы выхода, получаем:
3hν1−3A=2hν1−A,A=hν12
На красной границе фотоэффекта кинетическая энергия фотоэлектронов равна нулю, поэтому A=hν0. Следовательно, частота красной границы равна половине первоначальной частоты.
ν0=Ah=ν12=0,75⋅10152=0,375⋅1015 Гц
Вычислим соответствующую длину волны, используя скорость света c=3⋅108 м/с.
λ0=cν0=3⋅1080,375⋅1015=8⋅10−7 м=800 нм
eU1=hν1−A
После увеличения частоты в 2 раза частота станет ν2=2ν1, а задерживающее напряжение — U2=3U1.
eU2=hν2−A
Подставим эти соотношения во второе уравнение и исключим eU1.
3(hν1−A)=2hν1−A
Решая уравнение относительно работы выхода, получаем:
3hν1−3A=2hν1−A,A=hν12
На красной границе фотоэффекта кинетическая энергия фотоэлектронов равна нулю, поэтому A=hν0. Следовательно, частота красной границы равна половине первоначальной частоты.
ν0=Ah=ν12=0,75⋅10152=0,375⋅1015 Гц
Вычислим соответствующую длину волны, используя скорость света c=3⋅108 м/с.
λ0=cν0=3⋅1080,375⋅1015=8⋅10−7 м=800 нм
Пример ответа
λ0=8·10−7 м=800 нм
Источник: Открытый банк ФИПИ 5BF1E9
Похожие задания
21Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой <?import namespace = m urn = "…Красная граница фотоэффекта · EB5C2721В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A
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.