Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 9295

На рисунке представлен график зависимости фототока из металлической пластины от величины запирающего напряжения. Длина волны фотонов составляет 500 нм. Чему равна мощность падающего излучения, если известно, что каждые 50 фотонов, падающих на металлическую пластинку, приводят к выбиванию одного электрона.

Решение.

Из графика находим величину тока насыщения, которая равна 2 мА. Ток насыщения соответствует максимальному потоку электронов, которое способно выбивать в единицу времени излучение мощностью P.

По определению, сила тока — это количество заряда, прошедшего за единицу времени:

 

I= дробь, числитель — q, знаменатель — t = дробь, числитель — N_e |e|, знаменатель — t .

 

Мощность светового потока — это энергия, которую несут фотоны за единицу времени:

 

P= дробь, числитель — W, знаменатель — t = дробь, числитель — N_ф дробь, числитель — hc, знаменатель — \lambda , знаменатель — { t}.

 

Учтем, что один электрон выбивается каждые 50 фотонов, т. е. N_ф=50N_e:

 

P= дробь, числитель — 50N_e дробь, числитель — hc, знаменатель — \lambda , знаменатель — { t}= дробь, числитель — 50I_нhc, знаменатель — |e| \lambda = дробь, числитель — 50 умножить на 2 умножить на 10 в степени минус 3 умножить на 6{,}6 умножить на 10 в степени минус 34 умножить на 3 умножить на 10 в степени 8 , знаменатель — 1{, 6 умножить на 10 в степени минус 19 умножить на 500 умножить на 10 в степени минус 9 }\approx0{,}25Вт.

 

Ответ: 0,25 Вт.

Источник: ЕГЭ–2017. Основная волна 07.06.2017
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.1.2 Фотоны. Энергия фотона. Импульс фотона