Тема . №23 МКТ и Термодинамика. Электродинамика (Расчетная задача)
.13 Фотоэффект. Фотоны (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №23 мкт и термодинамика. электродинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#17856

Когда частоту падающего на поверхность катода излучения увеличили на     14
3 ⋅10  Гц, максимальная энергия фотоэлектронов увеличилась в 2 раза. Во сколько раз увеличится максимальная энергия фотоэлектронов, относительно прошлого увеличения, если частоту излучения увеличить еще раз на такую же величину?

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для первого случая, когда увеличения еще не было:

Eф =A вых +E кин

Здесь Eф = hν  - энергия падающих фотонов, A вых  - работа выхода для данного материала, постоянная величина, E кин  - максимальная энергия вылетающих фотоэлектронов.
Запишем уравнения Эйнштейна для второго случая, когда увеличили частоту падающего света на ν1 = 3⋅1014  Гц:

h(ν + ν1) =A вых +E кин2

По условию кинетическая энергия увеличилась в 2 раза, то есть Eкин2 = 2E кин  Значит уравнение Эйнштейна во втором случае примет вид:

h(ν + ν)= A   +2E
      1    вых     кин

Выразим отсюда работу выхода и подставим в первое уравнение:

hν = h(ν + ν1)− 2E кин+ E кин

Eкин = hν1

Запишем уравнение Эйнштейна для случая, когда мы увеличиваем частоту еще на ν1  :

h(ν +2ν1)= Aвых+ Eкин3

Выразим отсюда кинетическую энергию

E кин3 = h(ν + 2ν1)− A вых

Подставим работу выхода

Eкин3 =h (ν +2ν1)− (h(ν + ν1)+ 2Eкин)

Упростим с учетом Eкин = hν1

Eкин3 = hν + 2hν1− hν − hν1+ 2hν1

Eкин3 =3hν1

При этом

E кин2 = 2Eкин = 2hν1

Найдем отношение: Eкин3-  3hν1
Eкин2 = 2hν1 = 1,5

То есть при увеличении частоты падающего света еще на 3 ⋅1014  Гц максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов увеличится в 1,5 раза.

Ответ: 1,5
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, формула для энергии фотона)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (Описаны вводимые обозначения для частоты, на которую увеличивают, кинетической энергии и энергии фотонов при каждом увеличении частоты падающего света)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями.)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!