Задание 22 ЕГЭ по физике · DD17C6
Остановка фотоэлектронов
Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 200 нм. «Красная граница» фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290 нм. Какое напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
hν=Aвых+Eкmax
При создании задерживающего напряжения фототок прекращается, когда максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна работе электрического поля:
Eкmax=eU
Работа выхода определяется красной границей фотоэффекта:
Aвых=hcλ0
Подставим выражения для энергии фотона и работы выхода в уравнение Эйнштейна:
eU=hcλ−hcλ0=hc1λ−1λ0
Вычислим напряжение, используя hc/e≈1240 В⋅нм:
U=12401200−1290≈1,92 В
hν=Aвых+Eкmax
При создании задерживающего напряжения фототок прекращается, когда максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна работе электрического поля:
Eкmax=eU
Работа выхода определяется красной границей фотоэффекта:
Aвых=hcλ0
Подставим выражения для энергии фотона и работы выхода в уравнение Эйнштейна:
eU=hcλ−hcλ0=hc1λ−1λ0
Вычислим напряжение, используя hc/e≈1240 В⋅нм:
U=12401200−1290≈1,92 В
Пример ответа
Необходимо создать задерживающее напряжение U ≈ 1,92 В, при котором анод должен иметь отрицательный потенциал относительно катода.
Источник: Открытый банк ФИПИ DD17C6
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.