Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 4513

Металлическая пластина облучается светом частотой  \nu = 1,6 умножить на 10 в степени 1 в степени 5  Гц. Работа выхода электронов из данного металла равна 3,7 эВ. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 130 В/м, причём вектор напряжённости \vec{E} направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов на расстоянии 10 см от пластины?

Решение.

Согласно уравнению фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов равна

 

h\nu=A_{вых} плюс E_{m1} равносильно E_{m1}=h\nu минус A_{вых}=6,62 умножить на 10 в степени минус 34 (Дж умножить на с) умножить на 1,6 умножить на 10 в степени 1 в степени 5 Гц минус 3,7 умножить на 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Дж \approx 4,7 умножить на 10 в степени минус 19 Дж

 

 

Направление напряженности электрического поля совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Электроны заряжены отрицательно, поэтому поле, направленное перпендикулярно к пластине, будет ускорять электроны. На отрезке длиной x электрическое поле совершит работу по разгону электрона величиной A=eEx. Таким образом, максимальная кинетическая энергия электронов на расстоянии 10 см от пластины равна

 

E_{m2} = E_{m1} плюс A=4,7 умножить на 10 в степени минус 19 Дж плюс 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Кл умножить на 130 В/м умножить на 0,1м = 25,5 умножить на 10 в степени минус 19 Дж

 

 

 

Ответ: 25,5 умножить на 10 в степени минус 19 Дж

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта