Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 26 № 2036

График на рисунке представляет зависимость максимальной энергии фотоэлектронов от частоты падающих на катод фотонов. Определите по графику энергию фотона с частотой {{\nu }_{1}}. Ответ приведите в электронвольтах.

Решение.

Согласно уравнению фотоэффекта, энергия поглощенного фотона идет на работу выхода и на сообщение электрону кинетической энергии: h\nu ={{A}_{вых}} плюс {{E}_{кин}}. Таким образом, продолжая эту зависимость в область частот \nu меньше {{\nu }_{0}}, при которых не происходит фотоэффекта, получаем что при \nu =0 {{A}_{вых}}= минус {{E}_{кин}}=2\text{эВ}. Следовательно, при частоте {{\nu }_{1}} энергия падающих фотонов равна

{{A}_{вых}} плюс {{E}_{кин}} левая круглая скобка {{\nu }_{1}} правая круглая скобка =2\text{эВ} плюс 1,5\text{эВ}=3,5\text{эВ}.

 

Ответ: 3,5 эВ.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
Спрятать решение · · Курс 80 баллов ·
Гость 31.05.2012 19:48

То есть если фотоэффект не происходит,значит энергия падающего фотона равна нулю, а отсюда следовательно и частота равна нулю?

Под частотой с индексом ноль подразумевается красная граница?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Нет, не совсем так.

Если фотоэффект не наблюдается, это вовсе не значит, что энергия падающего фотона и, соответственно, его частота равны нулю. Эти величины, конечно же, по-прежнему отличны от нуля. Просто энергии фотона недостаточно для того, чтобы выбить электроны из металла, для этого, как минимум, нужно, чтобы фотон нес энергию, равную работе выхода.

Кроме того, по-видимому, следует сделать следующий комментарий. На самом деле, приведенный в данном задании график не вполне соответствует действительности, так как на нем отмечены отрицательные значения кинетической энергии, которая существенно положительна. Частота \nu_0 здесь  —   это действительно частота красной границы. При частоте ниже \nu_0 фотоэффект не наблюдается, поэтому говорить об энергии фотоэлектронов в этой области просто не имеет смысла, и рисовать на графике при таких частотах вообще ничего не нужно. Автор рисунка просто продолжил линию в нефизическую область, чтобы указать пересечение с вертикальной осью, конечно, лучше бы это сделать пунктиром, но, как есть.

Ольга Бормотова (Краснодар) 12.01.2013 13:47

Спасибо за комментарий, полное объяснение без "потенциальной ямы".