Тип Д21 C1 № 7933 
МКТ — квантовая физика, качественная задача. Квантовая физика
i
В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается желтым светом, в результате чего в цепи возникает ток (см. рис. 1). Зависимость показаний амперметра I от напряжения U между анодом и катодом приведена на втором рисунке. Используя законы фотоэффекта и предполагая, что отношение числа фотоэлектронов к числу поглощенных фотонов не зависит от частоты света, объясните, как изменится представленная зависимость I(U), если освещать катод зеленым светом, оставив мощность поглощенного катодом света неизменной.
Рис. 1
Рис. 2
Решение. 1. При изменении света с желтого на зеленый его длина волны уменьшится, частота увеличится (νз > νж).
2. Работа выхода электронов из материала не зависит от частоты падающего света, поэтому в соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: hυ = Aвых + Emax — увеличится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов Emax. Так как 
то увеличится и модуль запирающего напряжения Uз.
3. Мощность поглощенного света связана с частотой волны ν соотношением P = NφEφ = Nφhν, где Nφ — число фотонов, падающих на катод за 1 с, Eφ= hν — энергия одного фотона (соотношение Планка). Так как мощность света не изменилась, а энергия фотонов Eφ увеличилась, то уменьшится число фотонов, падающих на катод за 1 с.
4. Сила тока насыщения Iнас определяется числом выбитых светом за 1 с электронов Ne, которое пропорционально числу падающих на катод за 1 с фотонов, поэтому сила тока насыщения уменьшится.
Ответ: точка отрыва графика от горизонтальной оси U сдвинется влево, горизонтальная асимптота графика Iнас сдвинется вниз.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3 |
| Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.) И ( ИЛИ ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: точка отрыва графика от горизонтальной оси U сдвинется влево, горизонтальная асимптота графика Iнас сдвинется вниз.
