Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 4688

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, вектор напряжённости \vec{E} которого направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Измерения показали, что на расстоянии 10 см от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Чему равен модуль напряжённости электрического поля?

Решение.

Согласно уравнению фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов равна

 

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

 

 

Таким образом, модуль напряжённости электрического поля равен

 

E= дробь, числитель — E_{m2} минус E_{m1}, знаменатель — ex = дробь, числитель — 15,9 умножить на 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Дж минус 4,7 умножить на 10 в степени минус 19 Дж, знаменатель — 1,6 умножить на 10 в степени минус 19 Кл умножить на 0,1м \approx 130В/м

 

 

Ответ: 130 В/м.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 6., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.4 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта