Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 4898
i

Уров­ни   энер­гии   элек­тро­на   в   атоме    во­до­ро­да   за­да­ют­ся    фор­му­лой

E= минус дробь: чис­ли­тель: 13,6, зна­ме­на­тель: n в квад­ра­те конец дроби  эВ, где n = 1, 2, 3, ... . При пе­ре­хо­де атома из со­сто­я­ния E_2 в со­сто­я­ние E_1 атом ис­пус­ка­ет фотон. Попав на по­верх­ность фо­то­ка­то­да, этот фотон вы­би­ва­ет фо­то­элек­трон. Ча­сто­та света, со­от­вет­ству­ю­щая крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та для ма­те­ри­а­ла по­верх­но­сти фо­то­ка­то­да, \nu_к_p = 6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 1 в сте­пе­ни 4 Гц. Чему равна мак­си­маль­ная воз­мож­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­на?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но по­сту­ла­там Бора, свет из­лу­ча­ет­ся при пе­ре­хо­де атома на более низ­кие уров­ни энер­гии, при этом фо­то­ны несут энер­гию, рав­ную раз­но­сти энер­гий на­чаль­но­го и ко­неч­но­го со­сто­я­ний. Таким об­ра­зом, ис­пу­щен­ный фотон имел нес энер­гию

h\nu=E_2 минус E_1= минус 13,6 эВ левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 в квад­ра­те конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = 10,2 эВ

Со­глас­но урав­не­нию фо­то­эф­фек­та, мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия вы­ле­та­ю­щих фо­то­элек­тро­нов свя­за­на с энер­ги­ей фо­то­на и ра­бо­той вы­хо­да со­от­но­ше­ни­ем

h\nu=A плюс E

Ра­бо­та вы­хо­да свя­за­на с ча­сто­той крас­ной гра­ни­цы со­от­но­ше­ни­ем:

A=h\nu_кр

Таким об­ра­зом, мак­си­маль­но воз­мож­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­трон равна

E=h\nu минус A = 10,2 эВ минус 6,62 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка Дж умно­жить на с пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 1 в сте­пе­ни 4 Гц умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1,6 конец дроби умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 19 пра­вая круг­лая скоб­ка эВ \approx 7,7 эВ

 

Ответ: \approx 7,7 эВ

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае — урав­не­ние фо­то­эф­фек­та и фор­му­ла для ра­бо­ты, со­вер­ша­е­мой над за­ря­жен­ной ча­сти­цой в элек­три­че­ском поле);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту;

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ.

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

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
Мак­си­маль­ный балл3
Источники:
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: