Question

На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графиках в первом столбце представлены зависимости энергии от длины волны $\lambda$ и частоты света $
u$. Установите соответствие между графиком и той энергией, для которой он может определять представленную зависимость. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в ответ выбранные цифры под соответствующими буквами.

| ГРАФИК | ЗАВИСИМОСТИ |
| --- | --- |
| | 1) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света |
| | 2) зависимость энергии падающих фотонов от частоты падающего света |
| | 3) зависимость энергии падающих фотонов от длины волны света |
| | 4) зависимость потенциальной энергии взаимодействия фотоэлектронов с ионами металла от длины волны падающего света |

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/hDRwhJx26arakRRNrFBHHyqPhfIVxMUWNzaHrWGe.webp)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/AK9SttmPDbtW1x6XUiVPxUocbVsdvXuPwIHMuA5X.webp)

Accepted Answer

23

Answer

Идея решения: применить формулы фотоэффекта и волновых свойств света для определения характера зависимостей энергии от частоты и длины волны.

**График А (энергия от частоты $
u$):**

Энергия фотона связана с частотой линейной зависимостью:
$$E = h
u$$

где $h$ — постоянная Планка. Это прямая, проходящая через начало координат. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов также линейно зависит от частоты (уравнение Эйнштейна для фотоэффекта):
$$E_к = h
u - A$$

где $A$ — работа выхода. Это прямая с положительным наклоном, но смещённая вверх по оси энергии. Если график показывает линейную зависимость от $
u$, то это либо энергия фотонов (вариант 2), либо кинетическая энергия электронов (вариант 1). Поскольку энергия фотонов проходит через начало координат, а кинетическая энергия имеет пороговую частоту, график А соответствует **энергии фотонов от частоты** — вариант **2**.

**График Б (энергия от длины волны $\lambda$):**

Энергия фотона через длину волны:
$$E = \frac{hc}{\lambda}$$

Это гиперболическая зависимость (обратная пропорциональность). При уменьшении $\lambda$ энергия растёт. Потенциальная энергия взаимодействия не зависит от длины волны падающего света — это характеристика металла. Энергия фотонов от длины волны даёт гиперболу, что соответствует варианту **3**.

ГРАФИК	ЗАВИСИМОСТИ
	1) зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света
	2) зависимость энергии падающих фотонов от частоты падающего света
	3) зависимость энергии падающих фотонов от длины волны света
	4) зависимость потенциальной энергии взаимодействия фотоэлектронов с ионами металла от длины волны падающего света

Задание №17Квантовая, атомная и ядерная физикаЕГЭ по физике