Один из способов измерения постоянной Планка основан на определении максимальной кинетической энергии фотоэлектронов с помощью измерения задерживающего напряжения. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов.
Задерживающее напряжение U, В
|
0,4
|
0,9
Частота света $\nu ,10 в степени ( 14 ) Гц$
|
5,5
|
6,9
По результатам данного эксперимента определите постоянную Планка с точностью до первого знака после запятой. В ответе приведите найденное значение, умноженное на 10 34.
Задерживающее напряжение U, В
|
0,4
|
0,9
Частота света $\nu ,10 в степени ( 14 ) Гц$
|
5,5
|
6,9
По результатам данного эксперимента определите постоянную Планка с точностью до первого знака после запятой. В ответе приведите найденное значение, умноженное на 10 34.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для обоих значений задерживающего напряжения: $h\nu _1=A_вых + eU_1$ $h\nu _2=A_вых + eU_2$ Вычтя из второго равенства первое, получим соотношение, из которого уже легко оценить постоянную Планка:
$h ( \nu _2 - \nu _1 ) =e ( U_2 - U_1 ) = сильно h= $\frac{e ( U_2 - U_1 )}{( \nu _2 - \nu _1 )}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot ( 0,9В - 0,4В )}{( 6,9 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц - 5,5 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц )}$ \approx 5,7 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с$ $h ( \nu _2 - \nu _1 ) =e ( U_2 - U_1 ) = сильно$
$ = сильно h= $\frac{e ( U_2 - U_1 )}{( \nu _2 - \nu _1 )}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot ( 0,9В - 0,4В )}{( 6,9 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц - 5,5 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц )}$ \approx 5,7 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с$
Умножая найденное значение на 1034, получаем 5,7.
Ответ: 5,7.
$h ( \nu _2 - \nu _1 ) =e ( U_2 - U_1 ) = сильно h= $\frac{e ( U_2 - U_1 )}{( \nu _2 - \nu _1 )}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot ( 0,9В - 0,4В )}{( 6,9 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц - 5,5 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц )}$ \approx 5,7 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с$ $h ( \nu _2 - \nu _1 ) =e ( U_2 - U_1 ) = сильно$
$ = сильно h= $\frac{e ( U_2 - U_1 )}{( \nu _2 - \nu _1 )}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot ( 0,9В - 0,4В )}{( 6,9 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц - 5,5 \cdot 10 в степени ( 14 ) Гц )}$ \approx 5,7 \cdot 10 в степени ( - 34 ) Дж \cdot с$
Умножая найденное значение на 1034, получаем 5,7.
Ответ: 5,7.
Правильный ответ:
5,7
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 105896 • Задание №13
На шахматной доске на расстоянии шести клеток от вертикального плоского зеркала стоит ладья. На сколько клеток...
ID 104187 • Задание №7
В ходе изохорного процесса, происходящего с постоянной массой идеального газа, средняя кинетическая энергия те...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
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);
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 | 2
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.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
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);
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 | 2
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.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №26 по предмету Физика:
ID 108782
Два одинаковых груза массой $M=100 г$ каждый подвешены на концах невесомой и нерастяжимой нити,...
ID 108783
На последнем автосалоне в Детройте фирма «Мерседес» представила новый родстер с двигателем объе...
ID 108784
[рис.] Из двух ровных досок сделан желоб, представляющий собой двугранный угол с раствором $2 а...
ID 108785
[рис.] К одному концу легкой пружины жесткостью k = 100 Н/м прикреплен массивный груз, лежащ...
ID 108786
[рис.] В установке, изображенной на рисунке, грузик А соединен перекинутой через блок нитью с б...