В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась светом с длинами волн соответственно $\lambda _1=350$ нм и $\lambda _2=540$ нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в $\frac{v _1}{v _2} =2$ раза. Какова работа выхода с поверхности металла?
💡 Пошаговый разбор и решение:
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта в первом опыте:
$\frac{hc}{\lambda_1} =A_вых + \frac{m v _1 ^2}{2}$ (1)
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта во втором опыте:
$\frac{hc}{\lambda_2} =A_вых + \frac{m v _2 ^2}{2}$ (2)
Отношение максимальных скоростей фотоэлектронов: $n= \frac{v _1}{v _2}$ (3)
Решая систему уравнений (1)—(3), получаем: $A_вых= \frac{hc ( n ^2 - $\frac{\lambda _2}{\lambda _1}$ ) ,}{\lambda _2 ( n ^2 - 1 )}$
Ответ: $A_вых\approx 3,0 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж$ $\approx 1,9 эВ$
$\frac{hc}{\lambda_1} =A_вых + \frac{m v _1 ^2}{2}$ (1)
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта во втором опыте:
$\frac{hc}{\lambda_2} =A_вых + \frac{m v _2 ^2}{2}$ (2)
Отношение максимальных скоростей фотоэлектронов: $n= \frac{v _1}{v _2}$ (3)
Решая систему уравнений (1)—(3), получаем: $A_вых= \frac{hc ( n ^2 - $\frac{\lambda _2}{\lambda _1}$ ) ,}{\lambda _2 ( n ^2 - 1 )}$
Ответ: $A_вых\approx 3,0 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Дж$ $\approx 1,9 эВ$
Правильный ответ:
$A_вых\approx 3,0 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка Дж$ $\approx 1,9 эВ$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 105093 • Задание №10
Постоянная масса одноатомного идеального газа в изобарном процессе отдает в окружающую среду некоторое количес...
ID 106486 • Задание №15
По очень длинному тонкому прямому проводнику протекает постоянный электрический ток. Линии индукции магнитного...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и формула, связывающая длину волны электромагнитных волн с частотой);
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения); при этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
| 3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:
— В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
— Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
— Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
— Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:
— Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких- либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
— В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
— В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Критерии оценки выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и формула, связывающая длину волны электромагнитных волн с частотой);
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (с указанием единиц измерения); при этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
| 3
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:
— В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
— Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
— Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
— Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:
— Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких- либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
— В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
— В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
🔗 Другие задания линии №32 по предмету Физика:
ID 109296
По гладкой горизонтальной направляющей длиной 2l скользит бусинка с положительным зарядом $Q бо...
ID 109297
Фотокатод с работой выхода $4,42 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая ...
ID 109298
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металли...
ID 109299
При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электрон...
ID 109300
При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электрон...