Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 4653

Металлическая пластина облучается светом частотой \nu= 1,6 умножить на 10 в степени 1 в степени 5 Гц. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 130 В/м, причём вектор напряжённости \vec{E} поля направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Измерения показали, что на расстоянии 10 см от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Определите работу выхода электронов из данного металла.

Решение.

Согласно уравнению фотоэффекта, работы выхода фотоэлектронов равна

 

h\nu=A_{вых} плюс E_{m1} равносильно A_{вых} =h\nu минус E_{m1}

 

 

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 =E_{m1} плюс eEx

 

 

Таким образом, работа выхода равна

 

A_{вых} =h\nu минус E_{m2} плюс eEx = 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 15,9 умножить на 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 плюс 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Кл умножить на 130В/м умножить на 0,1м

\approx 5,95 умножить на 10 в степени минус 19 Дж \approx 3,7эВ

 

Ответ: 3,7 эВ

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 5.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта