Самообразование
Главная > ОГЭ, ЕГЭ Математика, Физика 2017 > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 2. Задание 21. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 21. При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только зелёный свет, а во второй — пропускающий только красный свет. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение.

Как изменяются длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Решение.

Согласно формуле Эйнштейна по фотоэффекту работа выхода и кинетическая энергия частиц (фотоэлектронов) связана с частотой падающего света соотношением:

,

а запирающее напряжение равно

,

где e – элементарный заряд; U – запирающее напряжение.

Распределение длин волн от большей к меньшей можно запомнить по фразе «каждый охотник желает знать где сидит фазан» - здесь каждая первая буква – это первая буква соответствующего цвета. Отсюда видим, что зеленый свет (слово «знать») имеет меньшую длину волны, чем красный свет (слово «каждый»). То есть длина волны увеличивается.

Запирающее напряжение зависит от кинетической энергии фотоэлектронов, а кинетическая энергия от их скорости: чем выше скорость, тем выше кинетическая энергия. Скорость фотоэлектронов возрастает с увеличением частоты падающего света, которая равна , где c – скорость света в вакууме;  - длина падающего света. Так как длина падающего света увеличивается от опыта к опыту, то частота уменьшается и, следовательно, уменьшается кинетическая энергия фотоэлектронов и запирающее напряжение.

Ответ: 12.

Наша группа Вконтакте

Темы раздела