РУҚА
22

Решение: Частота при фотоэффекте

ЕГЭ · Физика · Задание 22 · Квантовая и ядерная физика
ПовышеннаяФИПИA7B3E5Короткий ответ≈ 3 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Энергия фотона в потоке фотонов, падающих на поверхность металла, в 2 раза превышает работу выхода электронов из металла. Во сколько раз надо увеличить частоту падающего излучения, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличилась в 2 раза?

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

5 шагов
1

По условию энергия исходного фотона в два раза больше работы выхода:

$$h\nu_1 = 2A_\text{вых}$$
2

Из уравнения Эйнштейна найдём начальную максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

$$E_{\text{к1 max}} = h\nu_1 - A_\text{вых} = 2A_\text{вых} - A_\text{вых} = A_\text{вых}$$
3

При увеличении максимальной скорости в 2 раза кинетическая энергия увеличивается в 4 раза:

$$E_{\text{к2 max}} = 4E_{\text{к1 max}} = 4A_\text{вых}$$
4

Энергия нового фотона равна сумме работы выхода и новой кинетической энергии:

$$h\nu_2 = A_\text{вых} + 4A_\text{вых} = 5A_\text{вых}$$

Так как энергия фотона пропорциональна частоте, найдём искомое отношение частот:

$$\frac{\nu_2}{\nu_1} = \frac{5A_\text{вых}}{2A_\text{вых}} = 2{,}5$$
Ответ
2.5
2.5
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Увеличивают кинетическую энергию только в 2 раза вместо увеличения в 4 раза.

Сравнивают частоты без учёта работы выхода.

Путают отношение энергий фотонов с разностью их энергий.

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

Как решать задание 22 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: 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.