Квант света выбивает электрон из металла как изменятся при увеличении энергии фотона в этом опыте

Обновлено: 04.10.2024

Продолжите предложение, выбрав правильный вариант ответа.

явление облучения вещества светом

явление вырывания электронов из вещества под действием света

явление распространения фотонов

Фотоэффект

Заполните пропуски в тексте.

Величина фототока насыщения интенсивности света, падающего на катод.

Формулы физических величин

Установите соответствие между физической величиной и формулой.

Энергия кванта света

Кинетическая энергия фотоэлектрона

Красная граница фотоэффекта

Соедините попарно фигуры так, чтобы одна из пар была ответом задачи.

Работа выхода электрона из цинка равна 5,98 $\cdot 10^$Дж. Какова минимальная частота света, при котором будет происходить фотоэффект для цинка?

Законы фотоэффекта

Выделите мышкой 4 слова, которые относятся к теме урока.

1. Учёный, создавший теорию фотоэффекта.

2. Раздел физики, изучающий явление фотоэффекта, называется «_________ физика».

3. Название максимального значения силы тока при фотоэффекте – «ток _________».

4. Металл, из которого была изготовлена пластина в опыте Столетова А.Г.

Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.

Работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ. При частоте излучения ·$10^$Гц запирающее напряжение окажется равным 3 В. Эта частота соответствует длине волны ·$10^$ м.

Учёные

Найдите 3 слова, которые являются фамилиями учёных, внёсших вклад в развитие теории фотоэффекта.

Частота падающего света

Соедините попарно геометрические фигуры так, чтобы ответить на вопрос задачи.

Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны $\lambda$ = 440 нм. Что произойдет с частотой падающего света при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны $\lambda$ = 660 нм, если интенсивность не изменится? Фотоэффект наблюдается в обоих случаях.

Соедините попарно геометрические фигуры так, чтобы каждая пара была ответом на вопросы задачи.

Квант света выбивает электрон из металла. Как изменятся при увеличении энергии фотона в этом опыте следующие три величины: работа выхода электрона из металла, максимальная возможная скорость фотоэлектрона, его максимальная кинетическая энергия?

Путь фотоэлектрона

Заполните пропуск в тексте, выбрав правильный вариант ответа из выпадающего меню.

Вспомните уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, формулу связи изменения кинетической энергии частицы с работой силы со стороны электрического поля.

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещённой в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью $E = 5\cdot 10^4$ В/м, при этом он приобрёл скорость $v = 3 \cdot 10^6$ м/с. Релятивистские эффекты не учитывать. Электрон в этом электрическом поле пролетел путь $s \approx$ $\cdot 10^$ м.

Квант света выбивает электрон из металла как изменятся при увеличении энергии фотона в этом опыте

Задания Д21 № 9510

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки при её освещении монохроматическим светом, равна 0,8 эВ. Красная граница фотоэффекта для этого металла 495 нм. Установите соответствие между физическими величинами и их численными значениями, выраженными в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) работа выхода металла

Б) энергия фотона в световом потоке, падающем на пластинку

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

«Красная граница» фотоэффекта — это максимальная длина волны при которой ещё происходит фотоэффект и она зависит от работы выхода, не зависит от энергии налетающих фотонов.

Энергия налетающих фотонов передаётся электронам и расходуется на преодоление электронами работы выхода из металла и увеличение кинетической энергии электронов

Тип 26 № 16867

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием света, равна 2 эВ. Длина волны падающего монохроматического света составляет длины волны, соответствующей «красной границе» фотоэффекта для этого металла. Какова работа выхода электронов? Ответ приведите в электрон-вольтах.

Если длина волны падающего света равна длине «красной границы» фотоэффекта, то работа выхода равна энергии падающих фотонов, то есть для фотонов имеющих длину волны, соответствующую «красной границе» фотоэффекта верно соотношение Длина волны света, его частота и скорость света связаны соотношением: Следовательно, частота падающего света в раза больше То есть Для первого уравнения получаем:

Задания Д21 № 3158

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Тип 18 № 2304

Поток фотонов с энергией 15 эВ выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов? (Ответ дать в электрон-вольтах.)

В условии сказано, что максимальная кинетическая энергия в 2 раза меньше работы выхода т.е. Авых=0,5Екин, тогда hv=1,5Екин, Екин=10эВ

Задания Д21 № 12870

На поверхность металлической пластинки падает свет. Работа выхода электрона с поверхности этого металла равна A. В первом опыте энергия фотона падающего света равна E, а максимальная кинетическая энергия вылетающего фотоэлектрона равна K. Во втором опыте частоту света увеличивают в 1,5 раза, при этом максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона увеличивается в 3 раза. Установите соответствие между отношением указанных в таблице физических величин и значениями этих отношений. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В первом опыте во втором опыте Вычитая из второго уравнения первое, получим:

Подставляя это соотношение в первое уравнение, получим:

Тип 18 № 7075

Пластина, изготовленная из материала, для которого работа выхода равна 2 эВ, освещается монохроматическим светом. Какова энергия фотонов падающего света, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1,5 эВ? (Ответ дайте в электрон-вольтах.)

Уравнение фотоэффекта: где — энергия фотона.

Тип 26 № 6835

Металлическую пластинку облучают монохроматическим светом, длина волны которого составляет 2/3 длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта для этого металла. Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 4 эВ. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием этого света. Ответ приведите в электрон-вольтах.

При длине волны, равной красной границе фотоэффекта энергия волны равна работе выходе из металла. Следовательно, откуда

Тип 26 № 3294

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

По результатам данного эксперимента определите постоянную Планка с точностью до первого знака после запятой. В ответе приведите значение, умноженное на 10 - 34.

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта для обоих значений задерживающего напряжения: Вычтя из второго равенства первое, получим соотношение, из которого уже легко оценить постоянную Планка:

Таким образом, ответ: 5,7.

Задания Д32 C3 № 4758

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой где . При переходе атома из состояния в состояние атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, Чему равна максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрона?

Согласно постулатам Бора, свет излучается при переходе атома на более низкие уровни энергии, при этом фотоны несут энергию, равную разности энергий начального и конечного состояний. Таким образом, испущенный фотон имел энергию

Согласно уравнению фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов связана с энергией фотона и работой выхода соотношением

Работа выхода связана с длиной волны красной границы соотношением:

Таким образом, максимально возможная кинетическая энергия фотоэлектрон равна

Задания Д32 C3 № 4898

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
эВ, где . При переходе атома из состояния в состояние атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода,этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, Гц. Чему равна максимальная возможная кинетическая энергия фотоэлектрона?

Работа выхода связана с частотой красной границы соотношением:

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 5., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 6.

Тип 18 № 2302

Металлическую пластину освещают светом с энергией фотонов 6,2 эВ. Работа выхода для металла пластины равна 2,5 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов? (Ответ дать в электрон-вольтах.)

Тип 26 № 4608

Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода фотоэлектронов. Какова энергия фотонов? Ответ приведите в электрон-вольтах.

Согласно уравнению фотоэффекта, энергия фотона, работа выхода и максимальная кинетическая энергия электрона связаны соотношением: По условию, Следовательно, энергия фотонов равна

Задания Д21 № 3760

Для наблюдения фотоэффекта поверхность некоторого металла облучают светом, частота которого равна Затем частоту света увеличивают вдвое. Как изменятся следующие физические величины: длина волны падающего света, работа выхода электрона, максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться

кинетическая энергия
вылетающих электронов

Длина волны связана с частотой излучения и скоростью света соотношением Следовательно, излучение с вдвое большей частотой имеет вдвое меньшую длину волны.

Работа выхода является характеристикой металла и не зависит от частоты падающего излучения, поэтому работа выхода останется неизменной. Следовательно, увеличение частоты света приведет увеличению максимальной кинетической энергии вылетающих электронов.

Почему длина волны уменьшается? Длина воны=скорость света/частота света. Частота уменьшается, следовательно длина волны увеличивается.

В условии написано: «Затем частоту света увеличивают вдвое».

Задания Д21 № 10651

На рисунке изображена зависимость максимальной кинетической энергии E_э электрона, вылетающего с поверхности металлической пластинки, от энергии E_ф падающего на пластинку фотона.

Пусть на поверхность этой пластинки падает свет, энергия фотона которого равна 5 эВ.

Установите соответствие между физическими величинами, указанными в таблице, и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) кинетическая энергия электрона, вылетающего с поверхности пластинки

Б) работа выхода электронов с поверхности металла пластинки

Работа выхода является характеристикой металла и не зависит от частоты падающего излучения. Из графика видно, что работа выхода равна 2 эВ. Тогда кинетическая энергия фотоэлектронов равна 5 − 2 = 3 эВ.

Тип 26 № 4573

Поток фотонов выбивает из металла фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых 10 эВ. Энергия фотонов в 3 раза больше работы выхода. Какова работа выхода? Ответ приведите в электрон-вольтах.

Задания Д23 № 2513

При изучении явления фотоэффекта исследовалась зависимость максимальной кинетической энергии вылетающих с поверхности освещенной пластины фото-электронов от частоты падающего света. Погрешности измерения частоты света и энергии фотоэлектронов составляли соответственно и Результаты измерений с учетом их погрешности представлены на рисунке. Согласно этим измерениям, чему приблизительно равна постоянная Планка? (Ответ дайте в с точностью до )

Из рисунка имеем,

Угловой же коэффициент полученной кривой даст приблизительное значение постоянной Планка:

Разве решение не сводится к тому что мы должны найти приблизительное значение h поделив значение E на значения v(ню) где на графике изображена почти линейная зависимость (с 6 и выше по значению частоты) где получаем постоянно число приблизительно равное второму варианту ответа

Во-первых, нельзя выкидывать из рассмотрения первую точку, поскольку они все равноправны, погрешности измерений у всех одинаковые.

Во-вторых, вы предлагаете искать значение постоянной Планка по формуле , тем самым Вы пренебрегаете работой выхода электрона. Перед тем как чем-либо пренебрегать, обязательно надо оценить величину, у меня получилось, что она дает ощутимый вклад.

Зависимость ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ тогда, когда величины этой зависимости иЗМЕРЕНЫ. Интересно, каким прибором Вы измеряли частоту света и максимальную скорость фотоэлектронов? Автор этой задачи не имеет ни малейшего понятия о физическом научном эксперименте.

Конечно, тут идет речь не о прямых измерениях. Мне кажется, сейчас в физике никто ничего линейкой уже давно не мерит. Максимальную частоту можно измерять, подбирая задерживающий потенциал. Да и с частотой, я полагаю, особых проблем нет, пучок света можно исследовать например при помощи дифракционной решетки.

Это тангенс угла наклона красной линии. Соответственно, числа взяты с графика.

Задания Д32 C3 № 4793

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
эВ, где . При переходе атома из состояния в состояние атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода,этот фотон выбивает фотоэлектрон. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, Гц. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона?

Таким образом, максимально возможный импульс фотоэлектрон равен

Тип 26 № 3428

Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны нм. При освещении этого металла светом длиной волны максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны падающего света? Ответ приведите в нанометрах.

Найдем работу выхода для данного металла: Выпишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: Согласно условию, Скомбинировав все уравнения для длины волны света получаем

Задания Д32 C3 № 11646

Катод из ниобия облучают светом частотой соответствующей красной границе фотоэффекта для германия. При этом максимальная кинетическая энергия вылетевших фотоэлектронов в два раза меньше, чем работа выхода для ниобия. Найдите частоту красной границы фотоэффекта для ниобия.

Запишем уравнение фотоэффекта: Заметим, что работа выхода и частота красной границы фотоэффекта связанны уравнением: Получаем: откуда

Тип 26 № 2036

График на рисунке представляет зависимость максимальной энергии фотоэлектронов от частоты падающих на катод фотонов. Определите по графику энергию фотона с частотой Ответ приведите в электрон-вольтах.

То есть если фотоэффект не происходит,значит энергия падающего фотона равна нулю, а отсюда следовательно и частота равна нулю?

Под частотой с индексом ноль подразумевается красная граница?

Нет, не совсем так.

Если фотоэффект не наблюдается, это вовсе не значит, что энергия падающего фотона и, соответственно, его частота равны нулю. Эти величины, конечно же, по-прежнему отличны от нуля. Просто энергии фотона недостаточно для того, чтобы выбить электроны из металла, для этого, как минимум, нужно, чтобы фотон нес энергию, равную работе выхода.

Кроме того, по-видимому, следует сделать следующий комментарий. На самом деле, приведенный в данном задании график не вполне соответствует действительности, так как на нем отмечены отрицательные значения кинетической энергии, которая существенно положительна. Частота здесь — это действительно частота красной границы. При частоте ниже фотоэффект не наблюдается, поэтому говорить об энергии фотоэлектронов в этой области просто не имеет смысла, и рисовать на графике при таких частотах вообще ничего не нужно. Автор рисунка просто продолжил линию в нефизическую область, чтобы указать пересечение с вертикальной осью, конечно, лучше бы это сделать пунктиром, но, как есть.

Урок 22. Фотоэффект

Презентация к уроку в 11 классе "Решение задач ЕГЭ по теме "Квантовая физика"

Учитель физики МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №27 им

Учитель физики
МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №27 им. А.А. Дейнеки»
г. Курска
Струкова Зульфира Сагитовна

Цель – разбор заданий ЕГЭ по теме «Квантовая физика»

Цель – разбор заданий ЕГЭ по теме «Квантовая физика».

Задачи:
- повторить кодификатор по теме «Квантовая физика»;
- закрепить навык применения теории к решению задач;
- прорешать различные типы задач по данной теме.

Распределение заданий по основным содержательным разделам (темам)

Разделы курса физики, включенные
в экзаменационную работу

Квантовая физика и элементы астрофизики

Кодификатор элементов содержания по разделу «Квантовая физика» 1

Кодификатор элементов содержания по разделу «Квантовая физика»

1. Корпускулярно- волновой дуализм
Гипотеза М.Планка о квантах
Фотоэффект
Опыты А.Г. Столетова
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
Фотоны

Энергия фотона Импульс фотона

Энергия фотона
Импульс фотона
Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц
Дифракция электронов

Физика атома Планетарная модель атома

Планетарная модель атома
Постулаты Бора
Линейчатые спектры
Лазер

Физика атомного ядра Радиоактивность

3. Физика атомного ядра

Радиоактивность. Альфа-распад, бета-распад, гамма – излучение
Закон радиоактивного распада
Нуклонная модель ядра. Заряд ядра. Массовое число ядра
Энергия связи нуклонов в ядре. Ядерные силы
Ядерные реакции. Деление и синтез ядер

Формула Планка Е= hν Законы фотоэффекта 2

ФОРМУЛЫ И ЗАКОНЫ

ФОРМУЛЫ И ЗАКОНЫ 3. 𝒑𝒑=𝒎𝒎𝒄𝒄= 𝒉𝝂 𝒄 𝒉𝒉𝝂𝝂 𝒉𝝂 𝒄 𝒄𝒄 𝒉𝝂 𝒄 = 𝒉 𝝀 𝒉𝒉 𝒉 𝝀 𝝀𝝀 𝒉 𝝀 4

3. 𝒑𝒑=𝒎𝒎𝒄𝒄= 𝒉𝝂 𝒄 𝒉𝒉𝝂𝝂 𝒉𝝂 𝒄 𝒄𝒄 𝒉𝝂 𝒄 = 𝒉 𝝀 𝒉𝒉 𝒉 𝝀 𝝀𝝀 𝒉 𝝀
4. 𝝀𝝀= 𝒉 𝒑 𝒉𝒉 𝒉 𝒑 𝒑𝒑 𝒉 𝒑 - формула де Бройля
5. Постулаты Бора
𝒉𝒉 𝝂 𝒌𝒏 𝝂𝝂 𝝂 𝒌𝒏 𝒌𝒌𝒏𝒏 𝝂 𝒌𝒏 = 𝑬 𝒌 𝑬𝑬 𝑬 𝒌 𝒌𝒌 𝑬 𝒌 − 𝑬 𝒏 𝑬𝑬 𝑬 𝒏 𝒏𝒏 𝑬 𝒏
При излучении k>n,
при поглощении k

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

Читайте также: