Question

Монохроматический свет с энергией фотонов $E_ф$ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Напряжение, при котором фототок прекращается, равно $U_{зап}$ . Как изменятся модуль запирающего напряжения $U_{зап}$ и длина волны $\lambda_{кр}$ , соответствующая «красной границе» фотоэффекта, если энергия падающих фотонов $E_ф$ увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

увеличится;
уменьшится;
не изменится.

Модуль запирающего напряжения $U_{зап}$	«Красная граница» фотоэффекта $\lambda_{кр}$

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.

| Модуль запирающего напряжения $U_{зап}$ | «Красная граница» фотоэффекта $\lambda_{кр}$ |
|---|---|
| | |

Accepted Answer

13

Answer

Идея решения: применить уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и связь между энергией фотона и длиной волны.

**Запирающее напряжение.**

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

$$E_ф = A + E_{к,\max}$$

где $A$ — работа выхода, $E_{к,\max}$ — максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Запирающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией:

$$E_{к,\max} = eU_{зап}$$

Следовательно:

$$eU_{зап} = E_ф - A$$

$$U_{зап} = \frac{E_ф - A}{e}$$

При увеличении энергии фотонов $E_ф$ числитель возрастает, поэтому $U_{зап}$ **увеличится** (ответ: 1).

**«Красная граница» фотоэффекта.**

Красная граница соответствует минимальной энергии фотона, при которой возможен фотоэффект:

$$E_{кр} = A$$

Связь между энергией фотона и длиной волны:

$$E_{кр} = \frac{hc}{\lambda_{кр}}$$

Следовательно:

$$\lambda_{кр} = \frac{hc}{A}$$

Работа выхода $A$ — свойство материала и не зависит от энергии падающих фотонов. Поэтому $\lambda_{кр}$ **не изменится** (ответ: 3).

Задание №17Квантовая, атомная и ядерная физикаЕГЭ по физике