Законы фотоэффекта

1 БАЛЛ

1. Первый закон фотоэффекта

Согласно экспериментальным законам фотоэффекта, от какого параметра светового пучка прямо пропорционально зависит сила фототока насыщения?

• Интенсивность падающего излучения
• Частота световой волны
• Масса покоя падающих фотонов
• Работа выхода электронов из металла

1 БАЛЛ

2. Уравнение Эйнштейна

Заполните пропуск в уравнении фотоэффекта, если кинетическая энергия электронов выражена через запирающее напряжение.

$h\nu =A_{\text{вых}}+$

3 БАЛЛА

3. Красная граница фотоэффекта

Вычислите работу выхода электронов из катода, если красная граница фотоэффекта для данного материала составляет ${\lambda }_0=450$ нм. Результат выразите в эВ, округлив до сотых. Справочные данные: $h=6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с, $c=3\cdot 10^8$ м/с, $1$ эВ $=1,6\cdot 10^{-19}$ Дж.

2 БАЛЛА

4. Истинность утверждений

Выберите верные утверждения, описывающие квантовые свойства света и закономерности фотоэффекта.

1. Красная граница фотоэффекта определяется только материалом поверхности катода.ИстинаЛожь
2. Фотоэффект происходит мгновенно (время задержки менее $10^{-9}$ с) после начала освещения.ИстинаЛожь
3. При частоте света ниже пороговой фотоэффект может начаться, если значительно увеличить яркость света.ИстинаЛожь

3 БАЛЛА

5. Вольт-амперная характеристика

Используя график вольт-амперной характеристики, определите значение запирающего напряжения $U_{\text{з}}$, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна $4,8\cdot 10^{-19}$ Дж. Заряд электрона примите равным $1,6\cdot 10^{-19}$ Кл.

2 БАЛЛА

6. Величины и формулы

Сопоставьте физическую величину с её математическим определением в рамках квантовой физики.

2 БАЛЛА

7. Изменение параметров

Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если длину волны падающего света уменьшить в 2 раза?

• Увеличится более чем в 2 раза
• Увеличится ровно в 2 раза
• Уменьшится в 2 раза
• Не изменится

3 БАЛЛА

8. Влияние условий на фотоэффект

Проанализируйте, как изменятся характеристики процесса при варьировании условий эксперимента.

4 БАЛЛА

9. Скорость фотоэлектронов

На металлическую пластину падает свет, энергия фотонов которого составляет $6$ эВ. Работа выхода электронов для данного металла равна $3,5$ эВ. Определите максимальную скорость вылетающих электронов. Примите массу электрона $m_e\approx 9\cdot 10^{-31}$ кг, $1$ эВ $=1,6\cdot 10^{-19}$ Дж.

2 БАЛЛА

10. Факторы фотоэффекта

Выберите фактор, который НЕ определяет максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов при фиксированном материале катода.

1. Частота падающего света
2. Длина волны излучения
3. Интенсивность светового потока
4. Энергия падающих фотонов

1 БАЛЛ

1. Первый закон фотоэффекта

Согласно первому закону фотоэффекта, от какой характеристики падающего на фотокатод излучения линейно зависит сила тока насыщения?

• Плотность светового потока (интенсивность)
• Период колебаний световой волны
• Работа выхода электронов из металла
• Масса покоя падающих фотонов

1 БАЛЛ

2. Уравнение Эйнштейна

Заполните пропуск в уравнении Эйнштейна для фотоэффекта, связывающем энергию кванта с работой выхода и кинетической энергией.

$=A_{\text{вых}}+\frac{m{v}^2}{2}$

3 БАЛЛА

3. Красная граница фотоэффекта

Определите работу выхода электронов из катода, если красная граница фотоэффекта соответствует длине волны ${\lambda }_0=500$ нм. Ответ выразите в эВ, округлив до сотых. Для расчета используйте: $h=6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с, $c=3\cdot 10^8$ м/с, $1$ эВ $=1,6\cdot 10^{-19}$ Дж.

2 БАЛЛА

4. Истинность утверждений

Рассмотрите утверждения о квантовых свойствах света и выберите верные.

1. Красная граница фотоэффекта зависит только от материала катода.ИстинаЛожь
2. При увеличении яркости света (без изменения частоты) запирающее напряжение увеличивается.ИстинаЛожь
3. Энергия фотона прямо пропорциональна частоте падающего излучения.ИстинаЛожь

3 БАЛЛА

5. Вольт-амперная характеристика

По представленному графику ВАХ фотоэффекта определите значение запирающего напряжения $U_{\text{з}}$, если известно, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна $6,4\cdot 10^{-19}$ Дж. Заряд электрона $e=1,6\cdot 10^{-19}$ Кл.

2 БАЛЛА

6. Величины и формулы

Установите соответствие между физическим понятием и его математическим определением.

2 БАЛЛА

7. Изменение параметров

Как изменится максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов, если частоту падающего света увеличить в 3 раза?

• Увеличится более чем в 3 раза
• Увеличится ровно в 3 раза
• Уменьшится в 3 раза
• Не изменится

3 БАЛЛА

8. Влияние условий на фотоэффект

Заполните таблицу, определив характер изменения физических величин (увеличится, уменьшится, не изменится).

4 БАЛЛА

9. Скорость фотоэлектронов

На металл с работой выхода $3$ эВ падает свет, энергия фотонов которого составляет $7$ эВ. Найдите максимальную скорость фотоэлектронов. Массу электрона примите за $9\cdot 10^{-31}$ кг, $1$ эВ $=1,6\cdot 10^{-19}$ Дж.

2 БАЛЛА

10. Характеристики системы

Выберите физическую величину, которая НЕ является определяющей для красной границы фотоэффекта конкретного материала.

1. Химический состав вещества
2. Чистота обработки поверхности
3. Наличие примесей в металле
4. Интенсивность освещения

1 БАЛЛ

1. Второй закон фотоэффекта

Согласно второму закону фотоэффекта, от какой характеристики падающего электромагнитного излучения зависит максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов?

• Частота падающего света
• Интенсивность светового потока
• Время освещения поверхности
• Площадь освещаемого участка

1 БАЛЛ

2. Уравнение Эйнштейна

Заполните пропуск в уравнении Эйнштейна для фотоэффекта, выражающем закон сохранения энергии.

$E_{k,max}=h\nu -$

3 БАЛЛА

3. Красная граница фотоэффекта

Определите работу выхода электронов из материала катода, если красная граница фотоэффекта для данного вещества составляет ${\lambda }_0=550$ нм. Ответ выразите в эВ, округлив до сотых. Примите $h=6,6\cdot 10^{-34}$ Дж$\cdot$с, $c=3\cdot 10^8$ м/с, $1$ эВ $=1,6\cdot 10^{-19}$ Дж.

2 БАЛЛА

4. Истинность утверждений

Проверьте правильность приведенных утверждений о природе фотоэффекта.

1. Частота красной границы фотоэффекта зависит исключительно от рода вещества.ИстинаЛожь
2. Фотоэффект практически безынерционен: время между поглощением кванта и вылетом электрона не превышает $10^{-9}$ с.ИстинаЛожь
3. Сила тока насыщения увеличивается при росте частоты падающего света при неизменной мощности потока.ИстинаЛожь

3 БАЛЛА

5. Вольт-амперная характеристика

По графику ВАХ определите значение запирающего напряжения $U_{\text{з}}$, если известно, что максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов равна $4,8\cdot 10^{-19}$ Дж. Заряд электрона $e=1,6\cdot 10^{-19}$ Кл.