Question

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент последовательно освещался через разные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй — пропускающий только зелёный. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменились длина падающей световой волны и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

увеличилась
уменьшилась
не изменилась

Длина световой волны, падающей на фотоэлемент	Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

| Длина световой волны, падающей на фотоэлемент | Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов |
| --- | --- |
| | |

Accepted Answer

12

Answer

Идея решения: сравнить спектральные характеристики синего и зелёного света, затем применить уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

**Спектральные характеристики света:**

Синий свет имеет меньшую длину волны, чем зелёный. Поскольку $c = \lambda 
u$, при переходе от синего к зелёному свету частота уменьшается, а длина волны увеличивается.

**Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:**

$$h
u = A + E_{к,\max}$$

где $h
u$ — энергия фотона, $A$ — работа выхода (постоянная для данного материала фотокатода), $E_{к,\max}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Переписав через длину волны:

$$\frac{hc}{\lambda} = A + E_{к,\max}$$

**Анализ изменений:**

При переходе от синего света (меньшая $\lambda_1$) к зелёному (большая $\lambda_2$):

1. **Длина волны:** $\lambda_2 > \lambda_1$, следовательно, длина волны **увеличилась** (ответ: 1).

2. **Максимальная кинетическая энергия:** Из уравнения Эйнштейна
$$E_{к,\max} = \frac{hc}{\lambda} - A$$

При увеличении $\lambda$ величина $\frac{hc}{\lambda}$ уменьшается, поэтому $E_{к,\max}$ **уменьшилась** (ответ: 2).

Задание №17Квантовая, атомная и ядерная физикаЕГЭ по физике