Физика

При $бета в степени ( - )$ -распаде радиоактивное ядро испускает электрон. Согласно закону сохранения электрического заряда, заряд ядра должен увеличиться (А  — 1). При этом один из нейтронов превращается в протон. Поскольку один нуклон превращается в другой, то массовое число, то есть количество нуклонов в ядре, при $бета в степени ( - )$ -распаде не изменяется (Б  — 3).

Ответ: 13.

Энергия фотона прямо пропорциональна частоте: $E=h\nu$ На графике Б изображена именно такая зависимость физической величины от частоты, поэтому этот график соответствует энергии падающего на металл фотона (Б  —  3).
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона идет на работу выхода и на сообщение электрону кинетической энергии: $h\nu=A + E_кин$ Поэтому максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона зависит от частоты следующим образом: $E_кин=h\nu - A$ Если частота фотона меньше частоты $\frac{A}{h}$ соответствующей красной границе, фотоэффект не наблюдается. Поэтому от графика функции $E_кин=A - h\nu$ нужно взять только часть, где $E_кин больше или = 0$ На графике А изображена именно такая ситуация, поэтому график А соответствует максимальной кинетической энергии фотоэлектронов (А  —  4).
Работа выхода фотоэлектрона характеризует свойства материала металлической пластины и не зависит от частоты падающего на нее света, поэтому график этой величины должен представлять собой горизонтальную линию. Максимальный импульс фотоэлектронов связан с с максимальной кинетической энергией соотношением $p= $\sqrt{аргумента: 2mE}$ аргумента$ а потому его зависимость от частоты будет нелинейной.

Ответ: 43.

Работа выхода фотоэлектрона характеризует свойства материала металлической пластины и не зависит от длины волны падающего на нее света, поэтому график этой величины должен представлять собой горизонтальную линию. Тоже самое и для силы фототока: она определяется интенсивностью света, а не его длиной волны. Разберемся с оставшимися вариантами ответа.
Импульс фотона обратно пропорционален длине волны: $p= \frac{h}{\lambda}$ На графике А изображена именно такая зависимость физической величины от длины волны, поэтому этот график соответствует импульсу падающего на металл фотона (А  — 2).
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона идет на работу выхода и на сообщение электрону кинетической энергии: $h $\frac{c}{\lambda}$ =A + E_кин$ Поэтому максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона зависит от длины волны следующим образом: $E_кин=h $\frac{c}{\lambda}$ - A$ Если длина волны фотона больше длины волны $\frac{ch}{A}$ соответствующей красной границе, фотоэффект не наблюдается. Поэтому от графика функции $E_кин=h $\frac{c}{\lambda}$ - A$ нужно взять только часть, где $E_кин больше или = 0$ На графике Б изображена именно такая ситуация, поэтому график Б соответствует максимальной кинетической энергии фотоэлектронов (Б  — 4).

Ответ: 24.

Квант энергии поглощается при переходе на более высокий уровень, излучается при переходе на более низкий. При этом расстояние между уровнями обратно пропорционально длине волны: $\Delta E= \frac{hc}{\lambda}$ Таким образом, поглощению света наибольшей длины волны соответствует энергетический переход 1, а излучению света наибольшей длины волны отвечает переход 4.

Ответ: 14.

Энергия налетающих фотонов передается электронам и расходуется на преодоление электронами работы выхода из металла и увеличение скорости электронов $E_ф=A_вых + \frac{m v ^2}{2}$ Запирающее напряжение определяется максимальной кинетической энергией вылетевших электронов: $eU_зап= $\frac{m v ^2}{2}$ =E_ф - A_вых$ С увеличением энергии налетающих фотонов увеличится запирающее напряжение. «Красная граница» фотоэффекта  — это максимальная длина волны, при которой еще происходит фотоэффект, и она зависит от работы выхода, не зависит от энергии налетающих фотонов. Следовательно, при увеличении энергии налетающих фотонов длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта не изменится.

Ответ: 13.

Масса нейтрона равна единице, а его заряд нулю. Следовательно, массовое число ядра возрастет на единицу, а зарядовое число останется неизменным.

Ответ: 13.

При захвате ядром атома электрона протон взаимодействует с электроном в результате чего образуется нейтрон. Массовое число атома при этом не изменяется, но масса нейтрона чуть больше массы протона, поэтому масса ядра увеличивается. Число протонов в ядре при таком захвате уменьшается на единицу.

Ответ: 12.

Работа выхода  — это характеристика металла. Следовательно, работа выхода не изменится при изменении длины волны падающего света. Запирающее напряжение  — это такое минимальное напряжение, при котором фототок становится равным нулю, оно определяется из уравнения $U_зe=h\nu - A_вых=h $\frac{c}{\lambda}$ - A_вых$ значит, при уменьшении длины волны падающего света запирающее напряжение увеличивается.

Ответ: 31.

Кинетическая энергия пропорциональна массе частицы и квадрату ее скорости. Скорость частицы не изменилась, а масса возросла, следовательно, увеличилась и ее кинетическая энергия. Длина волны де Бройля вычисляется по формуле: $\lambda= \frac{h}{p}$ Заметим, что импульс частицы также возрос, значит, длина волны де Бройля уменьшилась.

Ответ: 12.

Интенсивность света  — энергия, прошедшая через единицу площади за единицу времени. Данная энергия зависит от количества фотонов. Значит, при уменьшении интенсивности концентрация фотонов уменьшилась.
Скорость фотона  — неизменная величина.

Ответ: 23.

При альфа-⁠распаде ядро атома испускает альфа-⁠частицу (ядро атома $в степени ( 4 ) _2He$ ). В результате этого зарядовое число ядра уменьшается на 2, а массовое уменьшается на 4.

Ответ: 22.

Квант энергии поглощается при переходе на более высокий уровень, а излучается при переходе с высокого на более низкий уровень. При этом расстояние между уровнями выражается формулой: $\Delta E=h\nu= \frac{hc}{\lambda}$ Из диаграммы видно, что поглощению света наименьшей длины волны соответствует переход 2. А излучению кванта света с наибольшей энергией соответствует переход 4.

Ответ: 24.

Интенсивность лазерного излучения  — количество фотонов, прошедших через единицу площади за единицу времени. Значит, при увеличении интенсивности число фотонов увеличится и увеличится число фотоэлектронов. По второму закону фотоэффекта $E_фот=A_вых + E_кин$ кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от работы выхода материала и от энергии фотона. При увеличении интенсивности энергия фотонов не изменяется, а значит, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов остается неизменной.

Ответ: 13.

Энергия налетающих фотонов передается электронам и расходуется на преодоление электронами работы выхода из металла и увеличение скорости электронов $E_ф=h \nu=A_вых + \frac{m v ^2}{2}$ Запирающее напряжение определяется максимальной кинетической энергией вылетевших электронов: $eU_зап= $\frac{m v ^2}{2}$ =E_ф - A_вых$ С увеличением длины волны падающего излучения, уменьшается частота, а как следствие, уменьшается энергия налетающих фотонов, а значит, уменьшается запирающее напряжение.

Ответ: 22.

[рис.] Рассмотрим на примере атома водорода. Было показано что энергия каждого уровня представима в виде $E_n= \frac{E_0}{n ^2}$ Картина энергетических уровней изображена на рисунке. Наблюдается система «разбегающихся» уровней. Энергия испускаемого фотона  — это разница энергий между высшим и низшим уровнем $E_ф=|E_n + 1 - E_n|$ Как можно заметить из рисунка, расстояние между соседними уровнями увеличивается с уменьшением $n$ И, значит, с уменьшением n энергия испускаемого фотона будет увеличиваться.
Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. Отсюда следует вывод, что увеличение энергии фотона (с уменьшением n) приведет к уменьшению длины волны.

Ответ: 12.