А34. При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит выбивание фотоэлектронов. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при увеличении частоты падающего на катод света в 2 раза? 1) не изменится 2) увеличится в 2 раза 3) увеличится более, чем в 2 раза 4) увеличится менее, чем в 2 раза Ек1=hv-A; Ек2=2hv-A если увеличение в 2 раза, то было бы Ек2=2 Ек1=2hv-2A Задача2. Дана частота света v=3*1014 Гц и работа выхода А в эв. Частоту увеличили в 2 раза (v2=2v=6*1014 Гц) Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 1. 2. 3. 4. Не изменилась так как нет ф/эф Увели более чем 2р Увелич в 2 р Уменш в2р Сначала проверка есть ли ф/эф если hv2 /1,6 * 10-19 < А тогда будет1(нет фэф) Иначе 2 А23 На рисунке приведены варианты графика зависимости максимальной энергии фотоэлектронов от энергии падающих на фотокатод фотонов. В каком случае график соответствует законам фотоэффекта? 1) 1 Ек2=2hv-A 2) 2 3) 3 Еk,max 4) 4 1 2 3 4 0 h вид y=kx-b пересечение с осью оу в точке –b = -A (тк х=0 у=-b) A23 Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода равна 1,9 эВ. Чтобы максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза, нужно увеличить энергию фотона на 1) 0,1 эВ 2) 0,2 эВ 3) 0,3 эВ 4) 0,4 эВ Е1=А+Ек1; Е2=А+2Ек1; Е2- Е1= А + 2Ек1 – А - Ек1= Ек1 = Е1-А A29 Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны кр = 600 нм. При освещении этого металла светом длиной волны максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны падающего света? 1) 133 нм 2) 300 нм 3) 400 нм 4) 1200 нм Ответ 2 задача на красную границу Ответ 2 А25-егэ2012 Длина волны света лямбда 0,5лямбдакр 0,25лямбдакр Запирающее напряжение ? U0 Uз Екmax пропроц частоте, обратно пропорц длине волны - равно e*Uз Длина волны ум2р – частота ув2р – Екmax ув2р – Uз ув 2 раза = U0/2 С4 При облучении металла светом с длиной волны 245 нм наблюдается фотоэффект. Работа выхода электрона из металла равна 2,4 эВ. Рассчитайте величину напряжения, которое нужно приложить к металлу, чтобы уменьшить максимальную скорость вылетающих фотоэлектронов в 2 раза. 1) 2) 3) Содержание правильного ответа Балл Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: mv12 hc h = Aвых + EК или = Aвых + , где v1 – скорость движения 2 λ электронов после вырывания с поверхности металла. Записана формула для расчета работы электрического поля при описании движения фотоэлектрона: A = qUз. h c mv12 A вых 2 , Решена система двух уравнений: λ mv 2 2 h c λ qU з 2 1 1 1 4) где v2 – скорость движения электронов под влиянием электрического поля. Выполнены математические преобразования, получен ответ в общем 3 hc A вых и правильный числовой ответ: виде: Uз = 4q λ Uз = 2 В. Ответ неправильный Максимальный балл 1 0 4 Задача С4 считается решенной, если набрано не менее 3 баллов. С4 В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор емкостью С = 8000 пФ. При длительном освещении катода светом c частотой = 1015 Гц фототок, возникший вначале, прекращается. Работа выхода электронов из кальция А = 4,4210–19 Дж. Какой заряд q при этом оказывается на обкладках конденсатора? Один из вариантов решения задачи и указания по оцениванию (допускается иная запись или ход решения, приводящие к правильному ответу) Элементы ответа: 1) Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта m v2 hν = A + . 2 2) Записано выражение для запирающего напряжения m v2 eU = . 2 3) Записано выражение, связывающее разность потенциалов на обкладках конденсатора с электрическим зарядом на них q U= . C 4) Получено выражение для расчета заряда на обкладках конденсатора и получено его числовое значение C q = (hν – A) . q ≈ 1,1∙10–8 (Кл) = 11 (нКл). e Решение правильное и полное, включающее все приведенные выше элементы (рисунок не обязателен) Решение включает 1-й, 2-й и 3-й из приведенных выше элементов Решение неполное, включает 1-й и 2-й или 1-й и 3-й из приведенных выше элементов Все элементы записаны неверно или записан правильно только один элемент (1-й, 2-й или 3-й) Максимальный балл Баллы 3 2 1 0 3 C5 Фотоны, имеющие энергию 5 эВ, выбивают электроны с поверхности металла. Работа выхода электронов из металла равна 4,7 эВ. Какой максимальный импульс приобретает электрон при вылете с поверхности металла? Образец возможного решения Согласно закону фотоэффекта, кинетическая энергия фотоэлектронов, mv 2 2 Ek Ек = h – A; Ек = , р = mv. Следовательно, р = m = 2mEк = m 2 2mh A . р= C5 2 9,11031 5 4, 7 1019 3·10–25 (кгм/с). Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода 4,4210–19 Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,310–4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны? Ответ: Образец возможного решения mv 2 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: h A . 2 Уравнение, связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на электрон, с величиной центростремительного mv 2 ускорения: evB . R с 2 m h A λ Решая систему уравнений, получим ответ в общем виде: R . eB Ответ в числовой форме: R 4,710–3 м. Дополнительно смотри http://www.pandia.ru/text/78/091/36820.php http://physik.ucoz.ru/index/fotoehffekt_korpuskuljarno_volnovoj_dualizm/0-323