0B312D

Решение: Красная граница фотоэффекта

ЕГЭ · Физика · Квантовая и ядерная физика
ПовышеннаяФИПИКороткий ответ≈ 4 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

При облучении натриевого фотокатода светом частотой $\nu = 7{,}0 \cdot 10^{14}$ Гц запирающее напряжение для фотоэлектронов равно $0{,}6$ В. Найдите длину волны, соответствующую «красной границе» фотоэффекта для натрия.

Ответ выразите в микрометрах и округлите до сотых.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта работа выхода определяется как разность энергии фотона и максимальной кинетической энергии фотоэлектронов.

$$A_\text{вых} = h\nu - eU_\text{зап}$$
2

На красной границе фотоэффекта энергия фотона равна работе выхода: $A_\text{вых} = h\nu_0$. Поэтому пороговую частоту найдём по формуле

$$\nu_0 = \nu - \frac{eU_\text{зап}}{h}$$
3

Подставим значения постоянных $e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Кл и $h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}$ Дж·с.

$$\nu_0 = 7{,}0 \cdot 10^{14} - \frac{1{,}6 \cdot 10^{-19} \cdot 0{,}6}{6{,}63 \cdot 10^{-34}} \approx 5{,}55 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$$

Вычислим длину волны красной границы и переведём её в микрометры.

$$\lambda_0 = \frac{c}{\nu_0} = \frac{3{,}0 \cdot 10^8}{5{,}55 \cdot 10^{14}} \approx 5{,}4 \cdot 10^{-7}\ \text{м} = 0{,}54\ \text{мкм}$$
Ответ
0,54 мкм
0,54 мкм
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Забывают, что энергия фотоэлектронов при запирающем напряжении равна $eU_\text{зап}$.

Используют частоту падающего света вместо пороговой частоты при расчёте длины волны красной границы.

Не переводят результат из метров в микрометры.

Закрепить приёмВ теме «Квантовая и ядерная физика» ещё 281 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задачи по теме «Квантовая и ядерная физика»

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Квантовая и ядерная физика»: в ней 282 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.