Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 9296

На рисунке представлен график зависимости фототока из металлической пластины от величины запирающего напряжения. Мощность падающего излучения составляет 0,21 Вт. Чему равна частота фотонов, если известно, что каждые 30 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 с определенной 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 h\nu, знаменатель — t .

 

Учтем, что один электрон выбивается каждые 30 фотонов, т. е. N_ф=30N_e:

 

P= дробь, числитель — 30N_e h\nu, знаменатель — t = дробь, числитель — 30I_нh\nu, знаменатель — |e| равносильно \nu= дробь, числитель — P|e|, знаменатель — 30I_нh = дробь, числитель — 0{,}21 умножить на 1{,}6 умножить на 10 в степени минус 19 , знаменатель — 30 умножить на 2 умножить на 10 в степени минус 3 умножить на 6{, 6 умножить на 10 в степени минус 34 } \approx 8{,}5 умножить на 10 в степени 14 \ Гц.

 

Ответ: 8{,}5 умножить на 10 в степени 14 Гц.

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