Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 6021
i

За­ко­ны фо­то­эф­фек­та, как вы­яс­ни­лось не­дав­но, не имеют аб­со­лют­но­го ха­рак­те­ра. В част­но­сти, это ка­са­ет­ся «крас­ной гра­ни­цы фо­то­эф­фек­та». Когда по­яви­лись мощ­ные ла­зер­ные ис­точ­ни­ки света, ока­за­лось, что за счет не­ли­ней­ных эф­фек­тов в среде воз­мож­но так на­зы­ва­е­мое мно­го­фо­тон­ное по­гло­ще­ние света, при ко­то­ром закон со­хра­не­ния энер­гии (фор­му­ла Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та) имеет вид:

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

Какое ми­ни­маль­ное число n фо­то­нов ру­би­но­во­го ла­зе­ра с дли­ной волны \lambda=488,3нм долж­но по­гло­тить­ся, чтобы из пла­ти­ны с ра­бо­той вы­хо­да A_вых=6,3эВ был выбит один фо­то­элек­трон?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для вы­би­ва­ния фо­то­элек­тро­на из ме­тал­ла не­об­хо­ди­мо, чтобы вы­пол­ня­лось усло­вие:

n умно­жить на h\nu боль­ше A_вых рав­но­силь­но n боль­ше дробь: чис­ли­тель: A_вых, зна­ме­на­тель: h\nu конец дроби ,

при­чем n  — целое число.

Энер­гия од­но­го кван­та с дан­ной дли­ной волны \lambda и ча­сто­той \nu равна

h\nu= дробь: чис­ли­тель: hc, зна­ме­на­тель: \lambda конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 34 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 8 , зна­ме­на­тель: 488,0 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби Дж \approx4,06 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж \approx 2,54эВ,

от­ку­да n боль­ше дробь: чис­ли­тель: 6,3, зна­ме­на­тель: 2,54 конец дроби \approx 2,48, то есть ми­ни­маль­ное число по­гло­щен­ных фо­то­нов n_\min=3.

 

Ответ: n_\min=3.

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 — фор­му­ла Эйн­штей­на при мно­го­фо­тон­ном по­гло­ще­нии света, а также связь ча­сто­ты и длины волны света);

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 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 пунктIV, 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 балла0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 5986: 6021 Все