Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 3673
i

Для из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны по­сто­ян­ной План­ка h в свое время ис­поль­зо­вал­ся сле­ду­ю­щий опыт. В ва­ку­ум­ный фо­то­эле­мент по­ме­щал­ся катод из ка­ко­го-⁠либо ме­тал­ла, окру­жен­ный ме­тал­ли­че­ским ано­дом. Катод об­лу­ча­ли све­том опре­де­лен­ной длины волны (и ча­сто­ты) и из­ме­ря­ли за­дер­жи­ва­ю­щее на­пря­же­ние между ка­то­дом и ано­дом, при ко­то­ром ток в цепи с фо­то­эле­мен­том пре­кра­щал­ся. Ока­за­лось, что при длине волны света, па­да­ю­ще­го на фо­то­ка­тод, рав­ной \lambda _1=250 нм, за­дер­жи­ва­ю­щее на­пря­же­ние было равно U_1=2,82 В, а при осве­ще­нии све­том с ча­сто­той \nu _2=1,5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка Гц оно рав­ня­лось U_2=4,05 В. Най­ди­те по этим дан­ным ве­ли­чи­ну по­сто­ян­ной План­ка.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ис­поль­зу­ем при ре­ше­нии за­да­чи урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та:

h\nu =A_вых плюс дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

где A_вых—  ра­бо­та вы­хо­да фо­то­элек­тро­на из ка­то­да, а m и v   — масса и ско­рость элек­тро­на.

Кроме того, учтем связь ча­сто­ты и длины волны света \nu = дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: \lambda конец дроби , а также тот факт, что ток в цепи с фо­то­эле­мен­том пре­кра­ща­ет­ся при таком за­дер­жи­ва­ю­щем на­пря­же­нии U3, что ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­на дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби равна ра­бо­те про­тив сил за­дер­жи­ва­ю­ще­го элек­три­че­ско­го поля: eU_3= дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

За­пи­шем урав­не­ние Эйн­штей­на с уче­том при­ве­ден­ных выше со­от­но­ше­ний для двух слу­ча­ев, упо­мя­ну­тых в усло­вии:

h\nu _1= дробь: чис­ли­тель: hc, зна­ме­на­тель: \lambda _1 конец дроби =A_вых плюс дробь: чис­ли­тель: m v _1 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =A_вых плюс eU_1

h\nu _2=A_вых плюс дробь: чис­ли­тель: m v _2 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =A_вых плюс eU_2.

Вы­чтем из вто­ро­го урав­не­ния пер­вое и по­лу­чим:

h левая круг­лая скоб­ка \nu _2 минус дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: \lambda _1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =e левая круг­лая скоб­ка U_2 минус U_1 пра­вая круг­лая скоб­ка

от­ку­да

h= дробь: чис­ли­тель: e левая круг­лая скоб­ка U_2 минус U_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \nu _2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: \lambda _1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 4,05 минус 2,82 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1,5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 15 пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 8 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 250 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби конец дроби Дж умно­жить на с\approx 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж умно­жить на с.

 

Ответ: h= дробь: чис­ли­тель: e левая круг­лая скоб­ка U_2 минус U_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \nu _2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: \lambda _1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж умно­жить на с.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния от­ве­та на за­да­ние С6 Баллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:
I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;
II) опи­са­ны все вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи);
III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния (до­пус­ка­ет­ся вер­баль­ное ука­за­ние на их про­ве­де­ние) и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);
IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны. 		3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.
За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

ИЛИ

В ре­ше­нии лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты, не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) пре­об­ра­зо­ва­ния/вы­чис­ле­ния не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.
Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла 0
Мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство бал­лов 3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026