Question

На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графике А представлена зависимость энергии фотонов, падающих на катод, от физической величины $x_1$ , а на графике Б — зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от физической величины $x_2$ . Какая из физических величин отложена на горизонтальной оси на графике А и какая — на графике Б?

График	Физическая величина $x$
А	?
Б	?

Варианты ответа:

длина волны
массовое число
заряд ядра
частота

Рисунок

| График | Физическая величина $x$ |
|---|---|
| А | ? |
| Б | ? |

Варианты ответа:
1) длина волны
2) массовое число
3) заряд ядра
4) частота

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/TL8VLX06AFnQs16SWnUbfQafdfaaH4JeINrQghAL.webp)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/czqkLehZBsQMEx5avMfjYxjFbPxb7UcghdGz2L2m.webp)

Accepted Answer

14

Answer

Идея решения: применить уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и связь между энергией фотона и его характеристиками.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$$E_{	ext{фотона}} = A + E_{к,\max}$$

где $A$ — работа выхода (постоянная для данного металла), $E_{к,\max}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Энергия фотона связана с частотой и длиной волны соотношениями:

$$E_{	ext{фотона}} = h
u = \frac{hc}{\lambda}$$

**Анализ графика А.** На этом графике отложена энергия фотонов. Из формулы $E = h
u$ видно, что энергия прямо пропорциональна частоте $
u$. Если на оси абсцисс отложена частота, график будет линейным с положительным наклоном, что соответствует физическому смыслу. Если же отложена длина волны $\lambda$, то $E = hc/\lambda$ — обратная зависимость, что даёт гиперболу. Для графика А характерна линейная зависимость, поэтому на горизонтальной оси отложена **частота** (вариант 4).

**Анализ графика Б.** Из уравнения Эйнштейна:

$$E_{к,\max} = h
u - A = \frac{hc}{\lambda} - A$$

Если на оси абсцисс отложена частота $
u$, то $E_{к,\max}$ линейно возрастает с $
u$. Если отложена длина волны $\lambda$, то зависимость обратная (гипербола). График Б показывает линейную зависимость, следовательно, на горизонтальной оси также отложена **частота** (вариант 4).

Однако, учитывая стандартную структуру задач ЕГЭ, график А обычно показывает зависимость энергии фотона от частоты (линейная), а график Б — зависимость кинетической энергии от частоты (также линейная, но с другим наклоном и сдвигом). Оба графика соответствуют варианту 4 (частота).

Варианты 2 и 3 (массовое число и заряд ядра) не имеют физического смысла в контексте фотоэффекта, так как они характеризуют ядро атома, а не свойства падающего света.

Задание №17Квантовая, атомная и ядерная физикаЕГЭ по физике