№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ Справка
PDF-версия PDF-версия (вертикальная) PDF-версия (крупный шрифт) PDF-версия (с большим полем) Версия для копирования в MS Word
Задания
Задание 21 № 3623

При освещении металлической пластины светом наблюдается фотоэффект. Длину волны света \lambda плавно изменяют. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от длины волны падающего света эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

 

ГРАФИКИ   ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

 

 

1) работа выхода фотоэлектрона из металла

2) импульс падающего на металл фотона

3) сила фототока

4) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

 

AБ
  

Спрятать решение

Решение.

Работа выхода фотоэлектрона характеризует свойства материала металлической пластины и не зависит от длины волны падающего на нее света, поэтому график этой величины должен представлять собой горизонтальную линию. Тоже самое и для силы фототока: она определяется интенсивностью света, а не его длиной волны. Разберемся с оставшимися вариантами ответа.

Импульс фотона обратно пропорционален длине волны: p= дробь, числитель — h, знаменатель — \lambda . На графике А изображена именно такая зависимость физической величины от длины волны, поэтому этот график соответствует импульсу падающего на металл фотона (А — 2).

Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона идет на работу выхода и на сообщение электрону кинетической энергии: h дробь, числитель — c, знаменатель — \lambda =A плюс E_{кин}. Поэтому максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона зависит от длины волны следующим образом: E_{кин}=h дробь, числитель — c, знаменатель — \lambda минус A. Если длина волны фотона больше длины волны  дробь, числитель — ch, знаменатель — A , соответствующей красной границе, фотоэффект не наблюдается. Поэтому от графика функции E_{кин}=h дробь, числитель — c, знаменатель — \lambda минус A нужно взять только часть, где E_{кин}\geq 0. На графике Б изображена именно такая ситуация, поэтому график Б соответствует максимальной кинетической энергии фотоэлектронов (Б — 4).

 

Ответ: 24.