Задание 26 ЕГЭ по физике · 83BB19
Частота света по фототоку
В опыте по изучению фотоэффекта монохроматическое излучение мощностью Р = 0,21 Вт падает на поверхность катода, в результате чего в цепи возникает ток. График зависимости силы тока I от напряжения U между анодом и катодом приведён на рисунке. Какова частота ν падающего света, если в среднем один из 30 фотонов, падающих на катод, выбивает электрон?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По графику максимальная сила фототока, соответствующая насыщению, равна Imax=2,0 мА=2,0⋅10−3 А.
Число электронов, выбиваемых с катода за единицу времени, определяется силой тока:
Ne=Imaxe
Так как один из 30 падающих фотонов выбивает электрон, число падающих фотонов за единицу времени в 30 раз больше:
Nγ=30Ne=30Imaxe
Мощность излучения равна энергии фотонов, падающих за единицу времени:
P=Nγhν
Подставляя выражение для Nγ, получаем формулу для частоты:
ν=Pe30Imaxh
Подставим P=0,21 Вт, e=1,6⋅10−19 Кл, Imax=2,0⋅10−3 А и h=6,6⋅10−34 Дж⋅с:
ν=0,21⋅1,6⋅10−1930⋅2,0⋅10−3⋅6,6⋅10−34≈8,5⋅1014 Гц
Число электронов, выбиваемых с катода за единицу времени, определяется силой тока:
Ne=Imaxe
Так как один из 30 падающих фотонов выбивает электрон, число падающих фотонов за единицу времени в 30 раз больше:
Nγ=30Ne=30Imaxe
Мощность излучения равна энергии фотонов, падающих за единицу времени:
P=Nγhν
Подставляя выражение для Nγ, получаем формулу для частоты:
ν=Pe30Imaxh
Подставим P=0,21 Вт, e=1,6⋅10−19 Кл, Imax=2,0⋅10−3 А и h=6,6⋅10−34 Дж⋅с:
ν=0,21⋅1,6⋅10−1930⋅2,0⋅10−3⋅6,6⋅10−34≈8,5⋅1014 Гц
Пример ответа
ν≈8,5·1014 Гц
Источник: Открытый банк ФИПИ 83BB19
Похожие задания
26Небольшой кубик массой m=1 кг начинает скользить с нулевой начальной скоростью по гладкой горке, переходящей…Кубик в мёртвой петле · 01DB3F26Снаряд в полёте разорвался на два равных осколка, один из которых продолжил движение по направлению движения…Масса снаряда после взрыва · 03765426Два шарика, массы которых m=0,1 кг и M=0,2 кг, висят, соприкасаясь, на нитях. Левый шарик отклоняют на угол…Удар шариков и теплота · 04966626К бруску массой М прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая нить, один…Ускорение бруска с блоком · 04DCB426К бруску массой М = 2 кг прикреплён лёгкий блок (см. рисунок), через него переброшена лёгкая нерастяжимая…Ускорение бруска с блоком · 08702326Имеется недеформированная пружина длиной L = 20 см и жёсткостью k = 30 Н/м, груз массой m = 0,2 кг, а также…Груз на вращающемся диске · 0DDE03
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.