Задание 22 ЕГЭ по физике · A7B3E5
Частота при фотоэффекте
Энергия фотона в потоке фотонов, падающих на поверхность металла, в 2 раза превышает работу выхода электронов из металла. Во сколько раз надо увеличить частоту падающего излучения, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличилась в 2 раза?
Ответ запишите в единицах: в раз(а).
Ответ запишите в единицах: в раз(а).
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
По условию энергия исходного фотона в два раза больше работы выхода:
hν1=2Aвых
Из уравнения Эйнштейна найдём начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
Eк1max=hν1−Aвых=2Aвых−Aвых=Aвых
При увеличении максимальной скорости в 2 раза кинетическая энергия увеличивается в 4 раза:
Eк2max=4Eк1max=4Aвых
Энергия нового фотона равна сумме работы выхода и новой кинетической энергии:
hν2=Aвых+4Aвых=5Aвых
Так как энергия фотона пропорциональна частоте, найдём искомое отношение частот:
ν2ν1=5Aвых2Aвых=2,5
hν1=2Aвых
Из уравнения Эйнштейна найдём начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:
Eк1max=hν1−Aвых=2Aвых−Aвых=Aвых
При увеличении максимальной скорости в 2 раза кинетическая энергия увеличивается в 4 раза:
Eк2max=4Eк1max=4Aвых
Энергия нового фотона равна сумме работы выхода и новой кинетической энергии:
hν2=Aвых+4Aвых=5Aвых
Так как энергия фотона пропорциональна частоте, найдём искомое отношение частот:
ν2ν1=5Aвых2Aвых=2,5
Пример ответа
2.5
Источник: Открытый банк ФИПИ A7B3E5
Похожие задания
22Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением из состояния покоя. На некотором участке пути за 2 с…Время до участка движения · 08300622Фототок с литиевого фотокатода, освещаемого монохроматическим излучением с длиной волны l0, прекращается при…Определение длины волны фотокатода · 0B795422Груз массой m = 2,0 кг и объёмом V = 10^( – 3) м^(3), подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость…Плотность жидкости по силе Архимеда · 16C3B922Автомобиль массой 1700 кг двигался по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости…Максимальная кинетическая энергия автомобиля · 17257D22Однородный цилиндр объёмом 4·10^(–4) м^(3) подвешен на нити и наполовину погружён в воду. Какова плотность…Плотность цилиндра в воде · 1F1FD622Нить, удерживающая лёгкую пружину в сжатом состоянии, внезапно оборвалась (см. рисунок). На сколько…Расчётная задача: механика · 24CD61
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.